[发明专利]锂硫电池用隔膜、其制备方法和包含所述隔膜的锂硫电池

权利要求书

1.一种锂硫电池用隔膜，其包含：

隔膜基材；和

在所述隔膜基材的一个或多个表面上形成的包含磺酸阴离子基团(-SO₃^-)的涂层，

其中所述涂层包含：衍生自包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物的结构单元；和衍生自多巴胺的结构单元，

所述涂层是通过包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物中包含的邻苯二酚基或连苯三酚基通过氧化反应与多巴胺的邻苯二酚基聚合而形成的。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用隔膜，其中在所述涂层中，所述衍生自包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物的结构单元的总摩尔数对所述衍生自多巴胺的结构单元的摩尔数之比为1:0.1至5。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池用隔膜，其中所述包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物选自由邻苯三酚红、邻苯二酚紫、邻苯二酚-4-磺酸、1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸、3,4-二羟基苯磺酸和2,3-二羟基萘-6-磺酸构成的组。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池用隔膜，其中所述隔膜基材为由选自由聚烯烃、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘构成的组中的一种或多种形成的膜。

5.一种锂硫电池用隔膜的制备方法，其包含如下步骤：

a)制备涂料组合物，所述涂料组合物包含：包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物；和多巴胺；以及

b)在隔膜基材的一个或多个表面上涂布所述涂料组合物。

6.根据权利要求5所述的锂硫电池用隔膜的制备方法，其中在所述涂料组合物中，所述包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物的总摩尔数对所述多巴胺的摩尔数之比为1:0.1至5。

7.根据权利要求6所述的锂硫电池用隔膜的制备方法，其中所述涂料组合物还包含溶剂，并且所述包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物的总摩尔浓度为1mM至500mM。

8.根据权利要求7所述的锂硫电池用隔膜的制备方法，其中所述溶剂为选自缓冲液、C1至C5醇和水中的一种或两种以上的混合物，并且具有8至10的pH值。

9.根据权利要求5所述的锂硫电池用隔膜的制备方法，其中所述包含选自邻苯二酚基和连苯三酚基中的一种或多种和一个或多个磺酸基的一种或多种化合物选自由邻苯三酚红、邻苯二酚紫、邻苯二酚-4-磺酸、1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸、3,4-二羟基苯磺酸和2,3-二羟基萘-6-磺酸构成的组。

10.根据权利要求5所述的锂硫电池用隔膜的制备方法，其中所述涂料组合物还包含氧化剂。

11.一种锂硫电池，其包含：

正极；

负极；

设置在所述正极与所述负极之间的隔膜；和

电解质，

其中所述隔膜为根据权利要求1所述的隔膜。