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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂硫电池领域,更具体地说,它涉及一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料及制备方法。
技术介绍
1、由于现有锂离子电池已经接近其理论比容量,为满足电动车等移动设备的需求,新一代电池的研发迫在眉睫。锂硫电池因其超高的能量密度和比容量以及低廉的价格,是下一代电池的有力竞争者。然而仍有一些问题阻碍其发展,1、严重的穿梭效应导致电池容量衰减较大2、硫的绝缘性导致其硫利用率较低3、充放电前后的体积变化较大易引起电池的安全问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中所存在的上述缺陷,本专利技术提供了一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料及制备方法,该隔膜修饰材料以ceo2为前驱体,通过掺杂过渡族元素和氮元素制备而成;该隔膜修饰材料的制备通过溶剂热法一步合成出隔膜修饰材料。适当的隔膜改性可以有效抑制多硫化物穿梭,提高活性材料的利用率,同时用于催化性质,改善其反应动力学,进而抑制多“穿梭效应”的影响,并且引入双催化位点,极大地提升了材料的催化性能。进而提升整体的电池性能。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料,所述修饰材料以ceo2为前驱体,通过掺杂过渡族元素和氮元素制备而成。
3、进一步的,过渡族元素包括fe、co和ni。
4、一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5、s1、将硝酸铈与硝酸铁、硝酸钴或硝酸镍融于乙二醇溶液中,持续搅拌,加入浓氨水作为氮源,通过氢氧化钾调节
6、s2、反应结束后用乙醇和去离子水清洗干净,将材料烘干后,置于马弗炉中500摄氏度加热1小时,最终制成fe、n双掺杂的ceo2晶体材料;
7、s3、将上述材料与科琴黑导电炭、导电粘结剂pvdf以质量比为7:2:1的比例混合均匀,加入3-10ml的氮甲基吡咯烷酮溶液配置成浆料;
8、s4、将浆料涂敷在ceglard pe隔膜上,厚度控制在10-30um,在真空干燥箱内50摄氏度干燥过夜,制成锂硫电池修饰隔膜。
9、综上所述,本专利技术具有以下有益效果:
10、(1)本申请通过溶剂热法一步合成出隔膜修饰材料,适当的隔膜改性可以有效抑制多硫化物穿梭,提高活性材料的利用率,同时用于催化性质,改善其反应动力学,进而抑制多“穿梭效应”的影响。
11、(2)引入双催化位点,极大地提升了材料的催化性能,进而提升整体的电池性能。
12、(3)本申请提出的锂硫电池隔膜修饰材料以ceo2为前驱体,通过掺杂过渡族元素和氮元素制备而成,ceo2在锂硫电池的循环过程中,通过催化其充放电的化学反应,进而提升整体的反应动力学,加快电化学反应的进行进而抑制“穿梭效应”所带来的影响;过渡族元素的加入提升了整体材料的催化效果;氮元素的加入,赋予材料更多的活性位点,增强其导电性的同时还能提升材料的机型进而吸附多硫化物,抑制穿梭效应对其的影响。
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1.一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料,其特征在于,所述修饰材料以CeO2为前驱体,通过掺杂过渡族元素和氮元素制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料,其特征在于,所述过渡族元素包括Fe、Co和Ni。
3.基于权利要求1所述的一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种高性能锂硫电池隔膜修饰材料,其特征在于,所述修饰材料以ceo2为前驱体,通过掺杂过渡族元素和氮元素制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能锂硫电...
【专利技术属性】
技术研发人员:初子墨,李欢,谷悦文,赵景泰,阮兰君,何江慧,缪观莲,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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