CN117335095B - 一种锂硫电池梯度交联隔膜及其制备方法和锂硫电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂硫电池梯度交联隔膜及其制备方法和锂硫电池，通过在聚合物基膜朝向正极一侧的表面梯度交联一层纳滤膜，纳滤膜层在靠近聚合物基膜的一侧交联度高，孔道直径小，远离基膜的一侧交联度低，孔道直径大，有利于锂离子从负极穿过隔膜迁移到正极侧，可在有效阻挡多硫化物的同时，保证循环过程中锂离子的良好传输，从而显著降低锂硫电池长循环后的内阻，提高电池的循环稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及锂硫电池隔膜材料领域，具体涉及一种锂硫电池梯度交联隔膜及其制备方法和锂硫电池。
背景技术
锂硫电池具有很高的理论比容量，其理论能量密度高达1675mAh/g，并且，其正极活性物质硫单质具备环境污染小、无毒、成本低、且原料来源广泛等特点，锂硫电池的低成本和高能量密度使其具有广阔的应用前景。
锂硫电池在放电时，负极侧锂金属失去电子变为锂离子，正极侧的硫则与锂离子及电子反应生成硫化物。但锂硫电池在充放电时会产生中间产物多硫化锂，该物质极易通过隔膜从正极侧穿梭到负极侧，在锂负极上形成绝缘层，使锂离子的传输受阻，同时多硫化锂是硫正极活性物质的副产物，多硫化锂从正极的流失使正极活性物质减少，降低硫的利用率，从而导致容量下降，这种效应即为在锂硫电池中所不希望看到的“穿梭效应”。
目前，改善锂硫电池“穿梭效应”主要方法是通过对介于正负极之间的隔膜进行改性，来阻挡多硫化物的穿梭。如现有技术CN103474603A公开了一种在阳离子交换膜表面复合一层孔道直径为0.1～5nm的纳滤膜以阻挡多硫化物阴离子穿梭的锂硫电池隔膜。又如现有技术CN114865229A公开了一种在聚丙烯腈纳米纤维膜表面聚合生成一层超薄共价三嗪哌嗪纳滤膜，通过纳滤膜1.3-1.4nm的孔道阻挡多硫化物在正负极之间的穿梭。
虽然纳滤膜可允许锂离子通过并阻挡多硫化物的穿梭，但随着充放电循环次数增多，锂离子因持续的溶剂化效应而导致其越来越难以快速穿过纳滤膜，极化效应突显，导致电池的内阻不断升高，循环稳定性下降。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种锂硫电池梯度交联隔膜及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
（1）按体积比1:2-2:1配制乙醇和去离子水的混合溶剂，在水浴搅拌条件下，将十二烷基磺酸钠和2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪溶于上述混合溶剂中得交联剂溶液，在所述交联剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠的浓度为0.1-5 wt.%，所述2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪的浓度为1-10 wt.%；
（2）在水浴搅拌条件下，将聚乙烯醇溶于去离子水，其中，聚乙烯醇的浓度为5-10wt.%；冷却至室温后，往所述聚乙烯醇溶液中加入0.5-1 wt.%的98%质量分数的浓硫酸，得聚乙烯醇溶液；
（3）将所述交联剂溶液涂覆于聚合物基膜的一个表面，静置，再将静置后的涂覆聚合物基膜转入烘箱中，干燥；
（4）将经过干燥处理的涂覆聚合物基膜浸入所述聚乙烯醇溶液进行梯度交联反应，反应一段时间后，取出膜材料转入真空烘箱，干燥后即得所述锂硫电池梯度交联隔膜。
进一步的，步骤（1）中所述水浴的温度为40-80℃；所述搅拌的时间为6-24h。
进一步的，步骤（2）中所述水浴的温度为80-95℃；所述搅拌的时间为1-24h。
进一步的，步骤（3）中所述聚合物基膜的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、和/或聚四氟乙烯。
进一步的，步骤（3）中所述静置的时间为5-30min。
进一步的，步骤（3）中所述干燥的温度为30-60℃，干燥时间为10-30min。
进一步的，步骤（4）中所述反应时间为30-60min。
进一步的，步骤（4）中所述干燥的温度为80-100℃，干燥时间为0.5-2h。
本发明的另一目的是提供一种锂硫电池梯度交联隔膜，所述隔膜由前述制备方法制得。
本发明的又一目的是提供一种锂硫电池，所述电池包括正极、负极、和介于正负极之间上述梯度交联隔膜，所述隔膜具有梯度交联层的一侧朝向所述正极。
本发明的有益效果：
（1）本发明公开的锂硫电池梯度交联隔膜，在聚合物基膜的一侧表面具有梯度交联的纳滤膜层，纳滤膜层在靠近聚合物基膜的一侧交联度高，孔道直径小，远离基膜的一侧交联度低，孔道直径大，有利于锂离子从负极穿过隔膜迁移到正极侧。
（2）本发明公开的锂硫电池梯度交联隔膜的制备方法，通过先在聚合物基膜的一侧涂覆含有表面活性剂十二烷基磺酸钠和交联剂2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪的交联剂溶液，干燥后将其浸入含有聚乙烯醇和催化剂浓硫酸的溶液中，可在聚合物基膜的一侧实现梯度交联，靠近聚合物基膜的一侧交联度高，孔道直径小，远离基膜的一侧交联度低，孔道直径大。
（3）本发明选择2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪作为交联剂，相比于均苯三甲酸或戊二醛等交联剂，交联所得纳滤薄膜结构的孔径更有利于锂离子的传输，更有利于锂硫电池的循环稳定性。
（4）本发明制备的锂硫电池梯度交联隔膜，在有效阻挡多硫化物的同时，可保证循环过程中锂离子的良好传输，可显著降低电池长循环后的内阻，提高锂硫电池的循环稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例隔膜制备过程中的交联反应式。
图2为本发明实施例1的梯度交联隔膜。
其中，附图标记如下：
1聚合物基膜；2梯度交联层。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
按体积比1:1配制乙醇和去离子水的混合溶剂，在水浴60℃下搅拌12h，将表面活性剂十二烷基磺酸钠和交联剂2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪溶于上述混合溶剂中得交联剂溶液，在所述交联剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠的浓度为0.1 wt.%，所述2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪的浓度为10 wt.%；
在水浴90℃下，将聚乙烯醇溶于去离子水，搅拌3h，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.%；冷却至室温后，往所述聚乙烯醇溶液中加入0.5wt.%的98%质量分数的浓硫酸，得聚乙烯醇溶液；
将所述交联剂溶液涂覆于聚乙烯基膜的一个表面，静置10min，再将静置后的涂覆聚合物基膜转入烘箱中，于30℃干燥30min；
将经过干燥处理的涂覆聚乙烯基膜浸入所述聚乙烯醇溶液进行梯度交联反应，反应30min后，取出膜材料转入真空烘箱，于100℃干燥1h后，即得所述锂硫电池梯度交联隔膜。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
按体积比2:1配制乙醇和去离子水的混合溶剂，在水浴80℃下搅拌6h，将表面活性剂十二烷基磺酸钠和交联剂2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪溶于上述混合溶剂中得交联剂溶液，在所述交联剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠的浓度为1 wt.%，所述2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪的浓度为1 wt.%；
在水浴80℃下，将聚乙烯醇溶于去离子水，搅拌24h，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.%；冷却至室温后，往所述聚乙烯醇溶液中加入1wt.%的98%质量分数的浓硫酸，得聚乙烯醇溶液；
将所述交联剂溶液涂覆于聚丙烯腈基膜的一个表面，静置30min，再将静置后的涂覆聚合物基膜转入烘箱中，于60℃干燥10min；
将经过干燥处理的涂覆聚丙烯腈基膜浸入所述聚乙烯醇溶液进行梯度交联反应，反应45 min后，取出膜材料转入真空烘箱，于80℃干燥2h后，即得所述锂硫电池梯度交联隔膜。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
按体积比1:2配制乙醇和去离子水的混合溶剂，在水浴40℃下搅拌24h，将表面活性剂十二烷基磺酸钠和交联剂2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪溶于上述混合溶剂中得交联剂溶液，在所述交联剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠的浓度为5 wt.%，所述2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪的浓度为10 wt.%；
在水浴95℃下，将聚乙烯醇溶于去离子水，搅拌1h，其中，聚乙烯醇的浓度为5wt.%；冷却至室温后，往所述聚乙烯醇溶液中加入1wt.%的98%质量分数的浓硫酸，得聚乙烯醇溶液；
将所述交联剂溶液涂覆于聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯基膜的一个表面，静置5min，再将静置后的涂覆聚合物基膜转入烘箱中，于30℃干燥10min；
将经过干燥处理的涂覆聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯基膜浸入所述聚乙烯醇溶液进行梯度交联反应，反应60min后，取出膜材料转入真空烘箱，于100℃干燥0.5 h后，即得所述锂硫电池梯度交联隔膜。
对比例
按体积比1:1配制乙醇和去离子水的混合溶剂，在水浴60℃下搅拌12h，将表面活性剂十二烷基磺酸钠和交联剂均苯三甲酸溶于上述混合溶剂中得交联剂溶液，在所述交联剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠的浓度为0.1 wt.%，所述均苯三甲酸的浓度为10 wt.%；
在水浴90℃下，将聚乙烯醇溶于去离子水，搅拌3h，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.%；冷却至室温后，往所述聚乙烯醇溶液中加入0.5 wt.%的98%质量分数的浓硫酸，得聚乙烯醇溶液；
将一面贴有离型膜的聚乙烯基膜和交联剂溶液同时加入上述聚乙烯醇溶液中，进行交联反应，反应30min后取出膜材料，撕去离型膜，转入真空烘箱于100℃干燥1h，即得锂硫电池交联隔膜。
电池测试
以锂箔片为负极极片，以硫-活性炭（质量比2:1）复合材料的硫片为正极极片，以实施例1-3或对比例的任一隔膜作为电池隔膜，以1,3-二氧戊环/乙二醇溶解二甲醚基二(三氟甲基磺酸)亚胺锂为电解液，二(三氟甲基磺酸)亚胺锂的浓度为1mol/L，隔膜置于正极极片和负极极片之间，将隔膜具有交联层的一侧朝向正极，组装成CR2025锂硫电池。
充放电循环测试所用电流为0.1C，充放电截止电压为1-3V(vs.Li/Li+)。
电池的内阻测试采用电池内阻测试仪测试，采用欧姆内阻测试方法，将待测电池以0.1C电流充电至3V，并在3V恒压充电至电流小于0.05C，再对电池施加交流电压，测量电池阻抗，根据电池阻抗和相位差，计算电池的内阻。
表1:
| 250圈循环后电池比容量（mAh·g-1） | 250圈循环后电池内阻（mΩ） | |
| 实施例1 | 1129.8 | 8.37 |
| 实施例2 | 1098.3 | 8.83 |
| 实施例3 | 1107.5 | 8.45 |
| 对比例 | 903.6 | 15.46 |
表 1 为电池测试中实施例 1-3 以及对比例的测试结果。
Claims (10)
1.一种锂硫电池梯度交联隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按体积比1:2-2:1配制乙醇和去离子水的混合溶剂，在水浴搅拌条件下，将十二烷基磺酸钠和2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪溶于上述混合溶剂中得交联剂溶液，在所述交联剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠的浓度为0.1-5 wt.%，所述2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪的浓度为1-10 wt.%；
（2）在水浴搅拌条件下，将聚乙烯醇溶于去离子水，其中，聚乙烯醇的浓度为5-10wt.%；冷却至室温后，往所述聚乙烯醇溶液中加入0.5-1 wt.%的98%质量分数的浓硫酸，得聚乙烯醇溶液；
（3）将所述交联剂溶液涂覆于聚合物基膜的一个表面，静置，再将静置后的涂覆聚合物基膜转入烘箱中，干燥；
（4）将经过干燥处理的涂覆聚合物基膜浸入所述聚乙烯醇溶液进行梯度交联反应，反应一段时间后，取出膜材料转入真空烘箱，干燥后即得所述锂硫电池梯度交联隔膜。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述水浴的温度为40-80℃；所述搅拌的时间为6-24h。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述水浴的温度为80-95℃；所述搅拌的时间为1-24h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述聚合物基膜的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、和/或聚四氟乙烯。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述静置的时间为5-30min。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述干燥的温度为30-60℃，干燥时间为10-30min。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述反应时间为30-60min。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述干燥的温度为80-100℃，干燥时间为0.5-2h。
9.一种锂硫电池梯度交联隔膜，其特征在于，所述隔膜由权利要求1-8任意一项所述制备方法制得。
10.一种锂硫电池，其特征在于，所述电池包括正极、负极、和介于正负极之间的权利要求9所述的隔膜，所述隔膜具有梯度交联层的一侧朝向所述正极。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103474600A (zh) * | 2013-07-20 | 2013-12-25 | 北京化工大学 | 具有交联结构的聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法在锂电池隔膜中的应用 |
| CN106848155A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-06-13 | 上海杰宁新能源科技发展有限公司 | 微孔聚烯烃表面涂层材料制备方法、涂层涂布方法和涂层 |
| CN107636861A (zh) * | 2015-06-03 | 2018-01-26 | 株式会社日本触媒 | 阴离子传导性膜 |
| EP3379601A1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Separator, secondary battery, battery pack, and vehicle |
| CN110957452A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-04-03 | 东莞赣锋电子有限公司 | 一种含pmma与peek的涂层隔膜的制备方法 |
| CN111495214A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-07 | 常州环峰电工材料有限公司 | 一种通过交联提升多孔膜性能的方法 |
| WO2023051562A1 (zh) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于锂硫电池的隔膜及其制备方法和含有其的锂硫电池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105742551A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-07-06 | 上海恩捷新材料科技股份有限公司 | 一种电化学装置隔离膜及其制备方法和用途 |
-
2023
- 2023-11-27 CN CN202311587155.5A patent/CN117335095B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103474600A (zh) * | 2013-07-20 | 2013-12-25 | 北京化工大学 | 具有交联结构的聚酰亚胺纳米纤维膜的制备方法在锂电池隔膜中的应用 |
| CN107636861A (zh) * | 2015-06-03 | 2018-01-26 | 株式会社日本触媒 | 阴离子传导性膜 |
| CN106848155A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-06-13 | 上海杰宁新能源科技发展有限公司 | 微孔聚烯烃表面涂层材料制备方法、涂层涂布方法和涂层 |
| EP3379601A1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Separator, secondary battery, battery pack, and vehicle |
| CN110957452A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-04-03 | 东莞赣锋电子有限公司 | 一种含pmma与peek的涂层隔膜的制备方法 |
| CN111495214A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-07 | 常州环峰电工材料有限公司 | 一种通过交联提升多孔膜性能的方法 |
| WO2023051562A1 (zh) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于锂硫电池的隔膜及其制备方法和含有其的锂硫电池 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| E ff ective Chemical Prelithiation Strategy for Building a Silicon/Sulfur Li-Ion Battery;Yifei Shen等;《ACS Energy Lett. 》;全文 * |
| 核壳结构金属-有机骨架及其衍生物在锂离子电池负极材料中的应用;盘盈滢;胡茜;林晓明;许旋;罗一帆;;化学通报(10);全文 * |
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