[发明专利]一种新型锂硫电池功能隔膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种新型锂硫电池功能隔膜的制备方法，包括以下步骤：将聚偏氟乙烯、导锂添加剂、造孔添加剂、能溶解聚合物的溶剂按质量比例混合、熟化、搅拌、静置脱泡后得到铸膜液；将铸膜液刮制成膜，放入混合凝固浴，然后浸泡在去离子水中形成初成膜；初成膜置于无水乙醇中浸泡，取出，放入正丁醇中浸泡，在空气中晾干；在相转化催化剂的作用下碱处理；所得膜进一步进行苯乙烯接枝，最终在浓硫酸溶液中进行磺化，得到含有磺酸基团的隔膜。本发明通过接枝磺酸基团制备锂硫电池隔膜，制备的隔膜能够显著提高电池的容量保持率和库伦效率；所得功能隔膜其表面与孔道内部均含有的大量磺酸根基团能够有效阻止飞梭效应，且具有良好的抗污染能力。

主权项

1.一种新型锂硫电池功能隔膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：①基膜的制备：将PVDF聚偏氟乙烯，导锂添加剂、造孔添加剂，能溶解聚合物的溶剂按质量比1：0.083‑0.167：0.067‑0.15：7.1‑8.75混合后，在70‑90℃下熟化10‑24h、搅拌24‑36h，并在常温下静置脱泡24‑48h后得到铸膜液；将铸膜液刮制成湿膜；湿膜在空气中预蒸发后，放入混合凝固浴中15‑30min，然后浸泡在去离子水中形成初成膜；初成膜置于无水乙醇中浸泡8‑24h，取出，放入正丁醇中浸泡8‑24h，在空气中晾干，得到PVDF基膜；②配制1‑1.5mol/L的NaOH溶液100ml，并向其中加入3‑4mg/ml的相转移催化剂10ml；在氮气保护下，将制备的PVDF基膜放入已制备的含相转移催化剂的NaOH溶液中，40‑60℃恒温水浴碱处理14‑16min；③将碱处理后的PVDF基膜置于放有引发剂过氧化苯甲酰的、体积比为5/1的苯乙烯/四氢呋喃溶液中，并在氮气保护下80℃反应4‑5h，得接枝膜；将接枝膜用1，2二氯乙烷在60‑80℃恒温水浴温度下溶胀2‑4h，然后用质量百分数98％的浓硫酸在60‑80℃温度下反应磺化1‑2h，最终得到新型锂硫电池功能隔膜。