[发明专利]一种锂硫电池用复合隔膜、其制备方法及锂硫电池

权利要求书

1.一种锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，该复合隔膜为基团修饰的硅氧偶联剂在芳纶多孔膜内部原位生长得到的二氧化硅-芳纶复合材料。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，所述基团修饰的硅氧偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷或3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，所述芳纶多孔膜通过将脱泡后的芳纶纳米纤维溶液涂覆于玻璃基板上制得，所述芳纶纳米纤维溶液的配方中芳纶纤维、二甲亚砜、叔丁醇钾与甲醇的质量比为(1～1.5)：50：(1～1.5)：1.35。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，所述芳纶多孔膜为多孔基膜，其厚度为10μm～80μm，孔隙率为10％～50％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，所述二氧化硅-芳纶复合隔膜的厚度为10μm～80μm。

6.一种锂硫电池用复合隔膜的制备方法，用于制备如权利要求1-5任一项所述的锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将叔丁醇钾溶于甲醇中，后将芳纶纤维与二甲亚砜加入其中，在室温的条件下搅拌反应，得到芳纶纳米纤维溶液；

S2：将步骤S1得到的芳纶纳米纤维溶液进行脱泡操作，然后使用刮刀将脱泡后的溶液均匀刮涂在玻璃基板上，迅速浸润到去离子水中，将相转化完成的多孔基膜转移至无水乙醇中放置，并间隔一段时间更换无水乙醇，重复多次，即得乙醇浸润的芳纶多孔膜；

S3：将步骤S2所得的芳纶多孔膜浸润于基团修饰的硅氧偶联剂中，并间隔一段时间更换基团修饰的硅氧偶联剂，重复多次浸润操作；后将芳纶-硅氧偶联剂膜浸润于甲酸中，取出置于真空烘箱进行缩聚反应，即得二氧化硅-芳纶膜。

7.根据权利要求6所述的锂硫电池用复合隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述芳纶纤维、二甲亚砜、叔丁醇钾与甲醇的质量比为(1～1.5)：50：(1～1.5)：1.35。

8.根据权利要求6所述的锂硫电池用复合隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，脱泡时间为1～3小时；刮涂厚度为100μm～600μm，去离子水中的浸润时间为1～5分钟；并且该步骤中间隔0.5～5小时更换无水乙醇，重复3～6次。

9.根据权利要求6所述的锂硫电池用复合隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中，每间隔0.5～5小时更换基团修饰的硅氧偶联剂，重复3～6次；甲酸中浸润的时间为1～5小时；所述真空烘箱中反应时间为1～3天。

10.一种锂硫电池，具有如权利要求1-5任一项所述的锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，该锂硫电池按照正极壳、极片、滴加电解液的所述锂硫电池用复合隔膜、锂片、钢片、弹片、负极壳的顺序进行组装。