[发明专利]一种改性锂硫电池专用隔膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性锂硫电池专用隔膜的制备方法，包括以下步骤：将自制的低分子量磺化聚醇、水溶性活性单体、酸吸收剂配制成水相溶液，以多元酰氯配制有机相溶液，将锂硫电池商用隔膜在水相中润湿后，随即浸泡在有机相溶液中，在商用隔膜的表面界面聚合一层聚合物层；最终得到界面聚合改性的锂硫电池隔膜。与锂硫电池商业隔膜相比，本发明工艺制备的磺化聚醇通过界面反应聚合到聚合产物中，使得界面聚合层含有羟基和磺酸基官能团，有效增加了改性隔膜的表面亲水性，同时使膜的表面荷上负电荷；界面聚合在商业锂硫电池隔膜表面生成致密的聚合物层，使孔径缩小至2‑200nm，能用有效阻止了穿梭效应的发生。

主权项

1.一种改性锂硫电池专用隔膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：①磺化聚醇的制备：将低分子量聚醇类溶于蒸馏水中，并加热使之溶解，形成聚醇类溶液；然后将聚醇类溶液置于冰水混合物的水浴中，不断搅拌冷却，并逐滴加入过量质量分数为98％的浓硫酸，形成含酸混合物溶液；将含酸混合物溶液在30‑50℃水浴加热搅拌一定时间，将无水乙醇倒入含酸混合物溶液中，直到混合物溶液的pH值达到5‑7，此时有白色沉淀物产生；将生成的白色沉淀物放在烘箱中50℃烘干24h，得到磺化聚醇；其中所述低分子量聚醇类为聚乙烯醇，聚丙烯醇，聚戊烯醇，聚己烯醇中的一种或多种；低分子量聚醇类分子量范围为：1700‑20000；②水相和有机相溶液的配制：按质量比称取磺化聚醇和水溶性活性单体室温下溶解于去离子水中，并加入酸吸收剂、表面改性剂，形成含有活性单体的水相；其中所述质量比为：磺化聚醇：水溶性活性单体：酸吸收剂：表面改性剂：去离子水＝1.5‑4：1.5‑4：2‑4：0.05：100；按质量比为多元酰氯：有机溶剂＝3‑5：100称取多元酰氯，并溶解于有机溶剂中，形成含有活性单体的有机相；其中所述水溶性活性单体为多元胺、多元酚；所述多元胺为二乙烯三胺，三乙烯四胺，三亚乙基二胺，二苯基甲烷二胺，二亚乙基三胺，聚乙烯亚胺，邻苯二胺，对苯二胺，间苯二胺，哌嗪中的一种或多种；所述多元酚为双酚、四氯双酚、四溴双酚、四甲基双酚中的一种或多种；其中所述表面改性剂为聚乙二醇，羧甲基纤维素醚丙烯酸酯，磺化木质素，水解聚丙烯酰胺亲水性表面改性剂中的一种或多种；③界面聚合：取合适尺寸的锂硫电池专用隔膜表面用酒精擦拭干净后置于含有活性单体的水相中5‑15min，形成湿膜；将湿膜浸入含有活性单体的有机相中进行界面聚合反应，最终制备出一种改性锂硫电池专用隔膜。