一种锂硫电池用涂层隔膜、制备方法及锂硫电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112018304A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号201910459307.0(22)申请日2019.05.29(71)申请人河北金力新能源科技股份有限公司地址057150河北省邯郸市永年区工业园区装备制造区建设路6号(72)发明人袁海朝徐锋苏柳苏碧海(74)专利代理机构天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙)12214代理人李蕊陈昌娟(51)Int.Cl.H01M2/14(2006.01)H01M2/16(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种锂硫电池用涂层隔膜、制备方法及锂硫电池(57)摘要本发明公开了一种锂硫电池用涂层隔膜的制备方法以及采用该涂层隔膜的锂硫电池，该涂层隔膜的制备方法包括以下步骤：将导锂聚合物分散于水中，得到第一浆料；将碳类导体、蒽醌混合均匀并分散在加入分散剂的无水乙醇中，得到第二浆料；将所述第一浆料和第二浆料按质量份数(1～8)：(2～10)混合均匀得到第三浆料，将所述第三浆料与粘结剂混合均匀得到涂层浆料，将所述涂层浆料涂在聚烯烃膜的正极侧，干燥即得到锂硫电池用涂层隔膜。采用该方法所制备的锂硫电池可以抑制锂硫电池充放电过程中锂硫聚合物的穿梭效应，提高锂硫电池的循环性和库伦效率，增加电池的寿命。CN112018304ACN112018304A权利要求书1/2页1.一种锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将导锂聚合物按固含量1～10wt％均匀分散于水中，得到第一浆料；将碳类导体、蒽醌类物质混合得到原料固体混合物，将所述原料固体混合物按照固含量1～10wt％均匀分散在加入分散剂的无水乙醇中，所述分散剂的质量为所述原料固体混合物中碳类导体质量的0.1～1％，得到第二浆料；将所述第一浆料和第二浆料按照质量份数：(1～8):(2～10)份混合后，导入砂磨机搅拌，得到第三浆料；所述第三浆料中导锂聚合物、碳类导体、蒽醌类物质的质量份数分别为导锂聚合物1～5份，所述碳类导体1～2份，所述蒽醌类物质1～2份；将所述第三浆料与粘结剂混合，所述粘结剂的用量为所述第三浆料质量的1％～10％，搅拌5～30分钟，得到分散均匀的涂层浆料；将所述涂层浆料涂覆于聚烯烃膜的正极侧，涂层厚度为1～8μm，干燥，得到所述锂硫电池用涂层隔膜；所述导锂聚合物为聚丙烯酸、磺化聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；所述碳类导体为石墨烯、天然石墨、人造石墨中的至少一种；所述蒽醌类物质为蒽酚、氧化蒽酚、蒽酮、二蒽醌、二蒽酮中的至少一种；所述粘结剂为聚丙烯酸酯；所述分散剂为有机铵盐。2.根据权利要求1所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述涂层浆料以辊涂的方式涂覆于聚烯烃膜的正极侧。3.根据权利要求1所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述聚烯烃膜为聚丙烯膜或聚乙烯膜。4.根据权利要求1所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述碳类导体材料为石墨烯、天然石墨、人造石墨中的至少一种。5.根据权利要求1所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酸酯为聚丙烯酸甲酯或聚丙烯酸乙酯。6.根据权利要求5所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述干燥温度为40～100℃，干燥时间为0.5s。7.根据权利要求1所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述有机铵盐为聚丙烯酸铵盐、三甲铵盐酸盐、聚季铵盐、聚丙烯酸铵盐中的至少一种。8.根据权利要求1所述的锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：所述搅拌过程的搅拌速度为1000～1200转/分，搅拌时间10～70分钟。9.一种锂硫电池用涂层隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将导锂聚合物按固含量1～10wt％均匀分散于水中，搅拌速度1000～1200转/分，搅拌10-50分钟，得到第一浆料；将碳类导体、蒽醌类物质按照以下质量份数进行混合：所述碳类导体1～2份，所述蒽醌类物质1～2份，得到原料固体混合物，将所述原料固体混合物按照固含量1～10wt％均匀分散在加入分散剂的无水乙醇中，所述分散剂的质量为所述原料固体混合物中碳类导体质量的0.1～1％，搅拌速度1000～1200转/分，搅拌10～50分钟，得到第二浆料；将所述第一浆料和第二浆料按照质量份数：(1～8):(2～10)份混合后，导入砂磨机搅2CN112018304A权利要求书2/2页拌，得到第三浆料；将所述第三浆料与粘结剂混合，所述粘结剂的用量为所述第三浆料质量的1％～10％，搅拌5～30分钟，得到分散均匀的涂层浆料；将所述涂层浆料以辊涂方式涂覆于聚烯烃膜的正极侧，涂层厚度为1～8μm，干燥，干燥温度为40～100℃，