CN112038546A - 一种锂硫电池功能隔膜、制备方法及应用和锂硫电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂硫电池功能隔膜、制备方法及应用和锂硫电池，锂硫电池功能隔膜包括支撑膜，所述支撑膜的一侧或两侧涂覆有第一涂层，其中一个第一涂层外涂覆有第二涂层，其中：所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层，所述第一涂层中陶瓷颗粒和胺基聚合物的质量比为(20‑40)：(30‑50)，所述第二涂层为截硫导锂功能涂层，所述截硫导锂功能涂层中包括导锂聚合物和导电添加剂，其中导锂聚合物和导电添加剂的质量比为(20‑70)：(10‑30)。该功能隔膜热稳定性好，具有双重截硫导锂功能，进一步提高了锂硫电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种锂硫电池功能隔膜及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，越来越多的新能源电动汽车被应用于人们的日常出行，国家也大力支持和推进新能源电动汽车的市场化应用，但续航里程以及电动汽车的安全性成为民众关注的焦点，极大的制约着新能源汽车的推广和普及。电动车起火燃烧事件屡见不鲜，电性能改善的同时，提高电池的安全性，才是动力电池及电动车可持续发展的有效途径。
锂硫电池理论能量密度高达2600Wh/kg，远远高于现在商业化的锂离子电池，很好的契合了电动汽车的需求。但锂硫电池反应体系非常复杂，充放电过程中产生的多硫化物会溶解于电解质，造成活性物质损失，导致电池容量衰减，且多硫化物穿过隔膜到达负极，会与锂金属发生氧化还原反应，降低体系的库伦效率，多硫化物与负极锂的反应会造成锂枝晶的产生，使得电池存在极大的安全隐患。这种效应称之为“穿梭效应”。锂硫电池的穿梭效应极大地限制了锂硫电池容量的发挥，严重影响其循环寿命和锂硫电池的安全性。
针对上述问题，许多学者提出了解决办法。例如，人们将有序介孔炭纳米粒子、石墨烯等掺杂到硫正极中，这些方法在一定程度上能够抑制多硫化物的溶出，但在电池长效循环过程中，由于正极材料的体积膨胀，使得多硫化物不能有效地被锁定在正极体系中。
在抑制锂硫电池穿梭效应方面，隔膜扮演着至关重要的角色。但传统的聚烯烃隔膜对多硫离子基本没有阻挡作用，无法抑制多硫化物的溶出和穿梭；并且传统的聚烯烃隔膜耐热收缩性和高温稳定性较差，应用到锂硫电池中，电性能和安全性均无法满足使用要求。因此，仍需要开发一种新型锂硫电池功能隔膜来提高锂硫电池的性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的传统聚烯烃隔膜对多硫离子基本没有阻挡作用的技术缺陷，而提供一种锂硫电池功能隔膜，胺基聚合物层和截硫导锂功能涂层具有双重截硫导锂功能，且该隔膜稳定性好。
本发明的另一方面，是提供所述锂硫电池功能隔膜的制备方法，该方法简便易操作，先在隔膜的正极侧或正、负极两侧涂覆第一涂层，再在正极侧的第一涂层上涂覆第二涂层，形成所述锂硫电池功能隔膜。
本发明的另一方面，是提供所述锂硫电池功能隔膜在锂硫电池中的应用，该锂硫电池功能隔膜耐热收缩性和高温稳定性好，可提高锂硫电池的安全性能。
本发明的另一方面，是提供一种基于所述锂硫电池功能隔膜的锂硫电池，该锂硫电池库伦效率高达98.5-99.5％，具有良好的电性能稳定性以及安全性。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种锂硫电池功能隔膜，包括支撑膜，所述支撑膜的一侧或两侧涂覆有第一涂层，其中一个第一涂层外涂覆有第二涂层，其中：
所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层，所述陶瓷颗粒的中值粒径为0.3-0.8μm，所述第一涂层中陶瓷颗粒和胺基聚合物的质量比为(20-40)：(30-50)，所述第二涂层为截硫导锂功能涂层，所述截硫导锂功能涂层中导锂聚合物和导电添加剂的质量比为(20-70)：(10-30)。
在上述技术方案中，所述陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、二氧化硅或氧化锆中的一种或任意比例的多种；所述胺基聚合物为聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰亚胺或聚醚亚胺中的一种或任意比例的多种；所述导电添加剂为石墨烯、碳纳米管、乙炔黑、科琴黑或Super-P导电炭黑中的一种或任意比例的多种；所述导锂聚合物为聚丙烯酸锂、丙烯磺酸钠、醇乙氧基甘油磺酸钠、磺化聚醚砜中的一种或任意比例的多种。
在上述技术方案中，所述第一涂层的厚度为0.5～5μm，所述第二涂层的厚度为0.5～10μm，所述支撑膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚乙烯/聚丙烯复合膜中的一种，所述支撑膜的厚度为5～25μm。
在上述技术方案中，所述第一涂层通过以下步骤制备：
步骤1，将分散剂、陶瓷颗粒和增稠剂按顺序加入异丙醇溶剂中，分散均匀后得到陶瓷浆料；
步骤2，将胺基聚合物均匀分散于有机溶剂中，再加入步骤1得到的陶瓷浆料，分散均匀，得到掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物涂布浆料，即第一涂层浆料，第一涂层浆料中胺基聚合物、分散剂、陶瓷颗粒和增稠剂的质量比为(300-500):(2-20)：(200-400)：(20-80)；
步骤3，把所述第一涂层浆料均匀涂布于支撑膜的正极侧或正负极两侧；
步骤4，采用有机溶剂与水的混合溶液作为萃取剂进行萃取，并用去离子水洗涤后，于30-80℃下烘干，得到第一涂层。
在上述技术方案中，所述步骤1中，所述分散剂为六偏磷酸钠、BN-2030陶瓷专用分散剂或KC-151分散剂中的一种或任意比例的多种；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇中的一种或任意比例的多种。
所述步骤2中有机溶剂为二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中的一种或任意比例的多种。
所述步骤3中的涂布方法为微凹版转印法，涂布速度为5～40m/min；
所述步骤4中的有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或任意比例的多种，所述萃取剂中有机溶剂的含量为30-50wt％。
在上述技术方案中，所述第二涂层通过以下步骤制备：
步骤1，将粘结剂和导锂聚合物逐步加入到去离子水中，分散均匀得到导锂聚合物浆料；
步骤2，将分散剂和导电添加剂按顺序加入到有机溶剂中，分散均匀得到导电添加剂浆料；
步骤3，将所述导锂聚合物浆料逐量添加到所述导电添加剂浆料中，分散均匀得到截硫导锂功能涂层浆料，其中所述截硫导锂功能涂层浆料中导锂聚合物、导电添加剂、分散剂和粘结剂的质量比为(20-70)：(10-30)：(1-10)：(5-15)；
步骤4，将步骤3得到的截硫导锂功能涂层浆料涂布于支撑膜其中一侧的第一涂层的外侧，于30-80℃下烘干，形成第二涂层。
先在支撑膜的正极侧或正负极两侧涂覆有第一涂层，然后在正极侧的第一涂层的外侧涂覆第二涂层，所述第二涂层涂覆完成后即得到锂硫电池功能隔膜。
在上述技术方案中，所述步骤1中粘结剂为聚环氧乙烷、丁苯橡胶或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或任意比例的多种，所述步骤2中分散剂为BYK190、BN-2163或AKN-2076中的一种或任意比例的多种，所述步骤2中的有机溶剂为异丙醇、乙醇、异丙醇与去离子水的混合物或乙醇与去离子水的混合物。
在上述技术方案中，所述步骤4中的涂布方法为微凹版转印法或挤压涂布法，涂布速度为15～60m/min。
本发明的另一方面，所述锂硫电池功能隔膜在锂硫电池中的应用，所述第二涂层朝向锂硫电池的正极一侧。
在上述技术方案中，所述锂硫电池功能隔膜120℃烘烤1小时的横向热收缩率为0.7-1.2％，纵向热收缩率为1.9-3.0％；针刺强度为4.8-6.0N；破膜温度为185-213℃,击穿电压为2.1-2.3V。
本发明的另一方面，一种锂硫电池，包括正极、负极、所述锂硫电池功能隔膜和电解质。
在上述技术方案中，所述正极为含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料，所述负极为金属锂片，电解质中的溶质为LiTFSI，添加剂为LiNO3，电解质中的溶剂为1，3-二氧戊环和二甲氧基乙烷。
在上述技术方案中，电解质中的溶剂为体积比为1：1的1，3-二氧戊环(DOL)和二甲氧基乙烷(DME)，其中LiTFSI的浓度为1M，LiNO3的浓度为0.4M。
在上述技术方案中，采用含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料作为正极，锂片为负极组装成半电池，在0.5C的倍率下循环100圈后，比容量为985-1150mAh/g，容量保持率为78-85％，平均库伦效率为98.5-99.5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明制备的隔膜中截硫导锂功能涂层，通过引入导锂聚合物，可促进锂离子的传输；通过引入导电添加剂，导电添加剂具有大量的活性反应位点，可有效捕获从正极溶出的多硫化合物；且靠近支撑膜的聚合物涂层含有大量的酰胺基团，酰胺基对锂硫化合物具有强吸附作用，可对正极溶出的多硫化合物起到二次拦截作用，双层防护可有效避免穿梭效应的发生，从而避免正极活性物质的损失以及负极锂枝晶的产生；
2、聚合物涂层耐热性好，通过掺杂陶瓷颗粒作为聚合物支撑骨架，可有效改善聚烯烃隔膜的耐热收缩性和高温稳定性；第一涂层聚合物具有良好的绝缘性能，可提高锂硫电池功能隔膜的电绝缘性；
3、采用本发明制备的隔膜可有效提高锂硫电池的库伦效率、电性能稳定性以及安全性。
附图说明
图1所示为本发明的结构示意图。
图中：1-支撑膜，2-第一涂层，3-第二涂层
图2是锂硫电池功能隔膜中第二涂层(截硫导锂功能涂层)扫面电镜图片。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种锂硫电池功能隔膜，包括支撑膜1，所述支撑膜1的正极侧或正负极两侧涂覆有第一涂层2，所述正极侧的第一涂层2外涂覆有第二涂层3，所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层，所述第二涂层为截硫导锂功能涂层，所述截硫导锂功能涂层中包括导锂聚合物和导电添加剂。
所述锂硫电池功能隔膜通过以下方法制备：
制备第一涂层浆料：
(1)向500g异丙醇中加入14g的BN-2030陶瓷专用分散剂，搅拌10min后，加入300g氧化铝粉，之后以2000rpm的转速快速搅拌30min，之后加入50g羧甲基纤维素钠，搅拌10min，得到陶瓷浆料，慢搅保存、备用；
(2)向1000g二甲基乙酰胺溶剂中加入300g浓度为20wt.％的聚间苯二甲酰间苯二胺的有机溶液，快速搅拌80min，之后加入(1)中制备的陶瓷浆料，先慢速搅拌30min,之后高速搅拌120min，制得掺杂有陶瓷颗粒的聚间苯二甲酰间苯二胺涂布浆料，即第一涂层浆料。
制备功能涂层浆料：
(3)向1000g去离子水中，加入20g聚环氧乙烷，搅拌使之充分溶解，之后加入50g聚丙烯酸锂，搅拌40min，得到导锂聚合物浆料；
(4)向350g异丙醇中加入15g固含量为30％的聚丙烯酸溶液，之后加入50gSuper-P导电炭黑，先慢搅5min，使Super-P粉末充分浸润；之后高速搅拌80min，得到导电添加剂浆料；
(5)将浆料(3)逐量添加到慢搅的浆料(4)中，全部加入后，高速搅拌120min，得到功能涂层浆料。
将第一涂层浆料涂布于9μm厚度的聚乙烯支撑膜的正极侧和负极侧，涂布方式采用微凹版转印法，涂布速度设定为20m/min；采用二甲基乙酰胺与水的混合溶液作为萃取剂，对涂布后的隔膜进行萃取，其中二甲基乙酰胺的含量为40wt.％；并用去离子水洗涤，之后将隔膜于55℃的烘箱中烘干，得到单面涂层厚度为3um的涂布半成品；
将功能涂层浆料涂布于上述涂布半成品的正极侧，涂布方式采用微凹版转印法，涂布速度设定为35m/min将隔膜于65℃的烘箱中烘干，得到截硫导锂功能涂层厚度为4um的锂硫电池功能隔膜。
本实施例中锂硫电池功能隔膜的第二涂层的电镜图如图2所示，从图中可看出，导电添加剂均匀分布于电池隔膜的表面，结构彭松。由于导电添加剂的网状结构，可有效捕获多硫离子，抑制穿梭效应的发生。
该锂硫电池功能隔膜120℃烘烤1小时的横向热收缩率为0.7％，纵向热收缩率为2.1％；针刺强度为6.0N；破膜温度为205℃,击穿电压为2.15V。
采用含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料作为正极，锂片为负极组装成半电池，在0.5C的倍率下循环100圈后，比容量为1020mAh/g，容量保持率为80％，平均库伦效率为99％。由此证明锂硫电池的稳定性。
实施例2
一种锂硫电池功能隔膜，包括支撑膜1，所述支撑膜1的正极侧或正负极两侧涂覆有第一涂层2，所述正极侧的第一涂层2外涂覆有第二涂层3，一种锂硫电池功能隔膜，包括支撑膜1，所述支撑膜1的正极侧或正负极两侧涂覆有第一涂层2，所述正极侧的第一涂层2外涂覆有第二涂层3，所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层，所述第二涂层为截硫导锂功能涂层，所述截硫导锂功能涂层中包括导锂聚合物和导电添加剂。
所述锂硫电池功能隔膜通过以下方法制备：
制备第一涂层浆料：
(1)向500g异丙醇中加入7g的六偏磷酸钠，搅拌10min后，加入250g勃姆石粉，之后以2000rpm的转速快速搅拌45min，之后加入40g聚丙烯酸钠，搅拌10min，得到陶瓷浆料，慢搅保存、备用；
(2)向1000gN-甲基吡咯烷酮溶剂中加入500g浓度为10wt.％的聚对苯二甲酰对苯二胺的有机溶液，快速搅拌60min，之后加入(1)中制备的陶瓷浆料，先慢速搅拌30min,之后高速搅拌120min，制得掺杂有陶瓷颗粒的聚间苯二甲酰间苯二胺涂布浆料，即第一涂层浆料。
制备功能涂层浆料：
(3)向800g去离子水中，加入15g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌使之充分溶解，之后加入60g丙烯磺酸钠，搅拌60min，得到导锂聚合物浆料；
(4)向350g乙醇和200g去离子水的混合溶剂中加入15g BN-2163型碳黑用分散剂，搅拌15min,之后加入50g的乙炔炭黑，高速搅拌80min，得到导电添加剂浆料；
(5)将浆料(3)逐量添加到慢搅的溶液(4)中，全部加入后，高速搅拌90min，得到功能涂层浆料。
将第一涂层浆料涂布于9μm厚度的聚乙烯支撑膜的正极侧和负极侧，涂布方式采用微凹版转印法，涂布速度设定为15m/min；采用N-甲基吡咯烷酮与水的混合溶液作为萃取剂，对涂布后的隔膜进行萃取，其中N-甲基吡咯烷酮的含量为45wt.％；并用去离子水洗涤，之后将隔膜于60℃的烘箱中烘干，得到单面涂层厚度为3um的涂布半成品；
将功能涂层浆料涂布于上述涂布半成品的正极侧，涂布方式采用微凹版转印法，涂布速度设定为30m/min，将隔膜于65℃的烘箱中烘干，得到截硫导锂功能涂层厚度为5um的锂硫电池功能隔膜。
该锂硫电池功能隔膜120℃烘烤1小时的横向热收缩为1.1％，纵向热收缩为1.9％；针刺强度为5.8N；破膜温度为213℃,击穿电压为2.3V。
采用含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料作为正极，锂片为负极组装成半电池，在0.5C的倍率下循环100圈后，比容量为1080mAh/g，容量保持率为83％，平均库伦效率为99.5％。由此证明锂硫电池的稳定性。
实施例3
一种锂硫电池功能隔膜，包括支撑膜1，所述支撑膜1的正极侧或正负极两侧涂覆有第一涂层2，所述正极侧的第一涂层2外涂覆有第二涂层3，其中：
所述锂硫电池功能隔膜通过以下方法制备：
制备第一涂层浆料：
(1)向500g异丙醇中加入6g的KC-151分散剂，搅拌10min后，加入200g二氧化硅粉末，之后以2000rpm的转速快速搅拌30min，之后加入35g聚乙烯醇，搅拌10min，得到陶瓷浆料，慢搅保存、备用；
(2)向1000g二甲基乙酰胺溶剂中加入400g浓度为15wt.％的聚酰亚胺的有机溶液，混合搅拌180min，之后加入(1)中制备的陶瓷浆料，先慢速搅拌30min,之后高速搅拌120min，制得掺杂有陶瓷颗粒的聚酰亚胺涂布浆料，即第一涂层浆料。
制备功能涂层浆料：
(3)向1000g去离子水中，加入15g丁苯橡胶，搅拌使之充分溶解，之后加入60g醇乙氧基甘油磺酸钠，搅拌80min，得到导锂聚合物浆料；
(4)向350g异丙醇中加入15g BN-2163型碳黑用分散剂，搅拌20min，之后加入30gCarbon ECP600JD型科琴黑，先慢搅5min，使科琴黑粉末充分浸润；之后，高速搅拌80min，得到导电添加剂浆料；
(5)将浆料(3)逐量添加到慢搅的溶液(4)中，全部加入后，高速搅拌80min，得到功能涂层浆料。
将第一涂层浆料涂布于9μm厚度的聚乙烯支撑膜的正极侧和负极侧，涂布方式采用微凹版转印法，涂布速度设定为10m/min；采用二甲基乙酰胺与水的混合溶液作为萃取剂，对涂布后的隔膜进行萃取，其中二甲基乙酰胺的含量为40wt.％；并用去离子水洗涤，之后将隔膜于55℃的烘箱中烘干，得到单面涂层厚度为4um的涂布半成品；
将功能涂层浆料涂布于上述涂布半成品的正极侧，涂布方式采用挤压涂布法，涂布速度设定为35m/min将隔膜于70℃的烘箱中烘干，得到截硫导锂功能涂层厚度为8um的锂硫电池功能隔膜。
该锂硫电池功能隔膜120℃烘烤1小时的横向热收缩为0.9％，纵向热收缩为2.5％；针刺强度为4.8N；破膜温度为185℃,击穿电压为2.1V。
采用含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料作为正极，锂片为负极组装成半电池，在0.5C的倍率下循环100圈后，比容量为1150mAh/g，容量保持率为85％，平均库伦效率为99％。由此证明锂硫电池的稳定性。
实施例4
采用与实施例1相同的配比制备第一涂层浆料和功能涂层浆料。
将第一涂层浆料涂布于9μm厚度的聚乙烯支撑膜的正极侧，涂布方式采用微凹版转印法，涂布条件与实施例1相同，得到单面涂层厚度为3um的涂布半成品；
将功能涂层浆料涂布于上述涂布半成品的正极侧，涂布方式及涂布条件与实施例1相同，得到功能涂层厚度为4um的锂硫电池功能隔膜。
该锂硫电池功能隔膜120℃烘烤1小时的横向热收缩率为1.2％，纵向热收缩率为3.0％；针刺强度为5.3N；破膜温度为189℃,击穿电压为2.15V。采用含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料作为正极，锂片为负极组装成半电池，在0.5C的倍率下循环100圈后，比容量为985mAh/g，容量保持率为78％，平均库伦效率为98.5％。由此证明锂硫电池的稳定性。
依照本发明内容进行工艺参数调整，均可制备本发明的锂硫电池功能隔膜和锂硫电池，并表现出与实施例1-4基本一致的性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种锂硫电池功能隔膜，其特征在于，包括支撑膜，所述支撑膜的一侧或两侧涂覆有第一涂层，其中一个第一涂层外涂覆有第二涂层，其中：
所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层，所述陶瓷颗粒的中值粒径为0.3-0.8μm，所述第一涂层中陶瓷颗粒和胺基聚合物的质量比为(20-40)：(30-50)，所述第二涂层为截硫导锂功能涂层，所述截硫导锂功能涂层中导锂聚合物和导电添加剂的质量比为(20-70)：(10-30)。
2.如权利要求1所述的锂硫电池功能隔膜，其特征在于，所述陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、二氧化硅或氧化锆中的一种或任意比例的多种；所述胺基聚合物为聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰亚胺或聚醚亚胺中的一种或任意比例的多种；所述导电添加剂为石墨烯、碳纳米管、乙炔黑、科琴黑或Super-P导电炭黑中的一种或任意比例的多种；所述导锂聚合物为聚丙烯酸锂、丙烯磺酸钠、醇乙氧基甘油磺酸钠、磺化聚醚砜中的一种或任意比例的多种。
3.如权利要求1所述的锂硫电池功能隔膜，其特征在于，所述第一涂层的厚度为0.5～5μm，所述第二涂层的厚度为0.5～10μm，所述支撑膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚乙烯/聚丙烯复合膜中的一种，所述支撑膜的厚度为5～25μm。
4.如权利要求1所述的锂硫电池功能隔膜，其特征在于，所述第一涂层通过以下步骤制备：
步骤1，将分散剂、陶瓷颗粒和增稠剂按顺序加入异丙醇溶剂中，分散均匀后得到陶瓷浆料；
步骤2，将胺基聚合物均匀分散于有机溶剂中，再加入步骤1得到的陶瓷浆料，分散均匀，得到掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物涂布浆料，所述胺基聚合物涂布浆料中胺基聚合物、分散剂、陶瓷颗粒和增稠剂的质量比为(300-500):(2-20)：(200-400)：(20-80)；
步骤3，把所述胺基聚合物涂布浆料均匀涂布于支撑膜一侧或两侧；
步骤4，采用有机溶剂与水的混合溶液作为萃取剂进行萃取，并用去离子水洗涤后，于30-80℃下烘干。
5.如权利要求4所述的锂硫电池功能隔膜，其特征在于，所述步骤1中，所述分散剂为六偏磷酸钠、BN-2030陶瓷专用分散剂或KC-151分散剂中的一种或任意比例的多种；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇中的一种或任意比例的多种；
所述步骤2中有机溶剂为二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中的一种或任意比例的多种；
所述步骤3中的涂布方法为微凹版转印法，涂布速度为5～40m/min；
所述步骤4中的有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或任意比例的多种，所述萃取剂中有机溶剂的含量为30-50wt％。
6.如权利要求1所述的锂硫电池功能隔膜，其特征在于，所述第二涂层通过以下步骤制备：
步骤1，将粘结剂和导锂聚合物逐步加入到去离子水中，分散均匀得到导锂聚合物浆料；
步骤2，将分散剂和导电添加剂按顺序加入到有机溶剂中，分散均匀得到导电添加剂浆料；
步骤3，将所述导锂聚合物浆料逐量添加到所述导电添加剂浆料中，分散均匀得到截硫导锂功能涂层浆料，其中所述截硫导锂功能涂层浆料中导锂聚合物、导电添加剂、分散剂和粘结剂的质量比为(20-70)：(10-30)：(1-10)：(5-15)；
步骤4，将步骤3得到的截硫导锂功能涂层浆料涂布于支撑膜其中一侧的第一涂层的外侧，于30-80℃下烘干，形成第二涂层。
7.如权利要求6所述的锂硫电池功能隔膜，其特征在于，所述步骤1中粘结剂为聚环氧乙烷、丁苯橡胶或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或任意比例的多种，所述步骤2中分散剂为BYK190、BN-2163或AKN-2076中的一种或任意比例的多种，所述步骤2中的有机溶剂为异丙醇、乙醇、异丙醇与去离子水的混合物或乙醇与去离子水的混合物，所述步骤4中的涂布方法为微凹版转印法或挤压涂布法，涂布速度为15～60m/min。
8.如权利要求1-7中任一项所述锂硫电池功能隔膜在锂硫电池中的应用，其特征在于，所述第二涂层朝向锂硫电池的正极一侧。
9.一种锂硫电池，其特征在于，包括正极、负极、电解质和如权利要求1-7中任一项所述锂硫电池功能隔膜。
10.如权利要求9所述锂硫电池，其特征在于，所述正极为含硫量70wt％的硫/碳纳米管复合材料，所述负极为金属锂片，电解质中的溶质为LiTFSI，添加剂为LiNO3，电解质中的溶剂为1，3-二氧戊环和二甲氧基乙烷。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201204 |