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专利号: 2022111758811
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2026-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,包括:将碳纤维与碳化硼悬浮液混合,进行硼化处理,干燥后并进行石墨化处理,得到硼改性碳纤维;

将花状氧化锌、所述硼改性碳纤维及纤维素纳米纤丝分散在水中,得到F‑ZnO/B‑CF/CNF混合悬浮液;

将所述F‑ZnO/B‑CF/CNF混合悬浮液混抄成型,得到湿态F‑ZnO/B‑CF/CNF复合纸;

对所述湿态F‑ZnO/B‑CF/CNF复合纸进行冷冻干燥,得到所述的锂硫电池夹层。

2.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,所述碳纤维采用预处理后的碳纤维;

其中,所述预处理后的碳纤维的制备过程,具体如下:

将碳纤维依次在丙酮和水中超声清洗,得到超声清洗后的碳纤维;

将所述超声清洗后的碳纤维与浓硝酸混合,升温进行酸刻蚀,得到酸刻蚀后的碳纤维;

其中,所述浓硝酸的浓度为52%‑78%;

对所述酸刻蚀后的碳纤维进行洗涤、干燥,得到所述预处理后的碳纤维。

3.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,所述花状氧化锌采用F‑ZnO粉末;

其中,所述F‑ZnO粉末的制备过程,具体如下:

将六水合硝酸锌溶解与水中,并加入氢氧化钠溶液,搅拌均匀,超声处理,得到均匀的白色悬浮液;

将所述均匀的白色悬浮液进行水热反应,得到生成物;

对所述生成物进行离心分离,得到固形物;

对所述固形物采用水和无水乙醇交替抽滤洗涤,得到洗涤后的固形物;

将洗涤后的固形物配制为悬浮液,之后通过喷雾干燥的方式,得到所述的F‑ZnO粉末。

4.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,所述碳化硼浮液的浓度为10‑60mg/mL;硼化处理过程中,采用在油浴锅加热的环境下进行,处理时间为12‑

36h;其中,所述油浴锅加热的温度为60‑120℃。

5.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,干燥后并进行石墨化处理的过程中,干燥温度为50‑70℃;在氩气气氛下的管式炉中进行石墨化处理;其中,管式炉的温度为800‑2400℃,升温速率为10‑30℃,最高温度保温时间为10‑60min。

6.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,花状氧化锌、所述硼改性碳纤维及纤维素纳米纤丝的质量比为:(2‑4):(5‑7):1;所述F‑ZnO/B‑CF/CNF混合悬浮液的浓度为0.01%‑0.1%。

7.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,利用造纸湿法抄造的工艺,将所述F‑ZnO/B‑CF/CNF混合悬浮液混抄成型,得到湿态F‑ZnO/B‑CF/CNF复合纸。

8.根据权利要求1所述的一种锂硫电池夹层的制备方法,其特征在于,对所述湿态F‑ZnO/B‑CF/CNF复合纸进行冷冻干燥,得到所述的锂硫电池夹层的过程中,冷冻干燥时间为

12‑48h,干燥压力为≤20Pa,温度为‑40~‑60℃。

9.一种锂硫电池夹层,其特征在于,所述锂硫电池夹层采用如权利要求1‑8任意一项所述的一种锂硫电池夹层的制备方法制备得到。

10.一种锂硫电池,包括正极、夹层、隔膜及锂片;其特征在于,所述夹层采用如权利要求9所述的一种锂硫电池夹层。