申请/专利权人：齐齐哈尔大学

申请日：2022-05-25

公开（公告）日：2023-01-13

公开（公告）号：CN114865226B

主分类号：H01M50/446

分类号：H01M50/446;H01M50/426;H01M50/44;H01M50/443;H01M50/489;H01M50/403;B82Y30/00;H01M10/052

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.13#授权;2022.08.23#实质审查的生效;2022.08.05#公开

摘要：MXene基无机粒子PVDF基聚合物复合隔膜的制备方法及隔膜的应用，涉及一种聚合物‑无机复合隔膜及应用。为了解决多硫化锂的穿梭效应和锂枝晶的问题。制备方法：将聚偏二氟乙烯‑苯乙烯磺酸共聚物溶解在氮甲基吡咯烷酮溶液中，搅拌加入一定量的无机物，获得纺丝液；将纺丝液注入静电纺丝设备上进行纺丝，然后干燥，得到厚度为30‑120μm的聚合物复合隔膜；本发明利用静电纺丝技术构筑有机‑无机复合膜改善Li‑S电池综合性能。利用PVDF基聚合物隔膜框架的空间位阻效应和无机粒子的高活性氧空位协同抑制穿梭效应，同时利用无机粒子的二维纳米片结构遮挡静电纺丝膜存在的大尺寸孔隙，增加隔膜机械强度并阻止负极锂枝晶生长。

主权项：1.一种MXene基无机粒子PVDF基聚合物复合隔膜的制备方法，其特征在于：MXene基无机粒子PVDF基聚合物复合隔膜的制备方法按照以下步骤进行：步骤一：制备纺丝液：将聚偏二氟乙烯-苯乙烯磺酸共聚物溶解在氮甲基吡咯烷酮溶液中，在一定温度下搅拌一段时间，加入一定量的无机物，获得纺丝液；所述无机物为TinO2n-1-Ti3C2，TinO2n-1-Ti3C2的制备方法为：将Ti3C2MXene在200-800℃的条件下加热5-30min，自然降至室温，得到表面生长TinO2n-1的Ti3C2Mxene，即TinO2n-1-Ti3C2；所述聚偏二氟乙烯-苯乙烯磺酸共聚物为接枝聚苯乙烯磺酸的聚偏二氟乙烯，苯乙烯磺酸接枝率为20-50％；所述搅拌温度为20-80℃，搅拌时间为1-12h；所述聚偏二氟乙烯-苯乙烯磺酸共聚物的质量与氮甲基吡咯烷酮的体积的比为1g：4-10mL；所述无机物的添加量为聚偏二氟乙烯-苯乙烯磺酸共聚物的质量5-20％；步骤二：静电纺丝制膜：将纺丝液注入静电纺丝设备上进行纺丝，然后干燥，得到厚度为30-120μm的聚合物复合隔膜；所述静电纺丝的速率设置为0.2-2mL·h-1，工作电压在10-25KV，针头和收集器距离为10-20cm；所述干燥温度为20-80℃，干燥时间为3-24h；无机物的二维纳米片结构遮挡静电纺丝膜存在的大尺寸孔隙，增加隔膜机械强度并阻止负极锂枝晶生长。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 齐齐哈尔大学 MXene基无机粒子/PVDF基聚合物复合隔膜的制备方法及应用

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