[发明专利]电池隔膜及其制作方法和电池

说明书

本申请公开了一种电池隔膜及其制作方法和电池，涉及电池技术领域。本申请的电池隔膜通过在隔膜基体上涂覆修饰层，修饰层中包含MnO‑Nisubgt;2/subgt;P/C复合材料，提升了短链LiPS和Lisubgt;2/subgt;S的氧化还原速率，改善Lisubgt;2/subgt;S成核状况及Lisubgt;2/subgt;S分解状况，并改善隔膜基体与电解质浸润特性差的问题，从而实现高LiPS利用率，提升了电池电化学性能。本申请的电池隔膜的制作方法用于制作上述的电池隔膜；本申请实施例提供的电池包括上述电池隔膜或上述制作方法制得的电池隔膜，因此具有较佳的电化学性能。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及电池隔膜及其制作方法和电池。

背景技术

锂硫电池(LSB)因其高理论能量密度和高理论克容量的优势，而引起了广泛的关注。锂硫电池电化学反应过程涉及到固-液-固转化过程，其中，放电过程中液-固转化过程，即短链LiPS(多硫化锂)向Li₂S(硫化锂)转化过程；充电过程中，涉及固-液转化过程，即Li₂S分解过程。上述过程皆为速率控制步骤，其极大地制约着锂硫电池储能性能的提升，因此针对此反应过程的改进尤为重要。锂硫电池中常用的聚丙烯隔膜对醚类电解质的浸润特性较差，这阻碍了电化学反应界面的构建和离子的传质，导致现有的锂硫电池的电化学性能的提升受到较大限制。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的目的在于提供电池隔膜及其制作方法和电池。通过对电池隔膜的改进，提高了电池的电化学性能。

本申请是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种电池隔膜，包括：

隔膜基体；

修饰层，涂覆于隔膜基体表面，修饰层中包含MnO-Ni₂P/C复合材料。

在可选的实施方式中，隔膜基体的厚度为20～30μm。

在可选的实施方式中，修饰层的厚度为10～15μm。

在可选的实施方式中，MnO-Ni₂P/C复合材料中Mn和Ni的摩尔比为2～2.5:1。

在可选的实施方式中，修饰层中还包含导电剂和粘结剂。

在可选的实施方式中，MnO-Ni₂P/C复合材料、导电剂以及粘结剂的质量比为4-8:2-4:1；进一步的，质量比为6:3:1。

在可选的实施方式中，导电剂为炭黑，和/或，粘结剂为聚偏二氟乙烯。

第二方面，本申请提供前述实施方式中任一项的电池隔膜的制作方法，包括：

将含有锰源、镍源的金属源溶液与柠檬酸钾溶液混合，蒸发结晶以得到前驱体材料；

对前驱体材料进行煅烧，以得到MnO-Ni/C复合材料；

将MnO-Ni/C复合材料与次亚磷酸钠在保护气体氛围下进行煅烧，以得到MnO-Ni₂P/C复合材料；

使用MnO-Ni₂P/C复合材料制备浆料，将浆料涂覆于隔膜基体上，并进行干燥，以得到电池隔膜。

在可选的实施方式中，锰源为硝酸锰，镍源为硝酸镍。

在可选的实施方式中，将含有锰源、镍源的金属源溶液与柠檬酸钾溶液混合，蒸发结晶以得到前驱体材料的步骤，包括：

将硝酸锰溶液与六水合硝酸镍在水中溶解，以得到第一溶液；

将第一溶液滴加到柠檬酸钾溶液中，并在常温下搅拌以得到混合溶液；