[發明專利]一種具有功能中間層的鋰硫電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110590402.1
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113328201B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 閔宇霖;顧榕;代仁強;張海燕;耿遠;郭瑋琪;徐群杰
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/409;H01M50/431;H01M50/449;H01M10/052
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 王偉珍

1.一種具有功能中間層的鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，稱取5g～15g的Zn(NO₃)₂·6H₂O溶于100ml～400ml甲醇中，稱取5g～15g的2-甲基咪唑溶于100ml～400ml甲醇中，將這兩種溶液混合得到第一混合產物，將所述第一混合產物進行離心洗滌得到離心洗滌后的所述第一混合產物，然后將所述離心洗滌后的第一混合產物干燥得到白色粉末，標記為ZIF-8；

步驟S2，稱取0.5g～1g的所述ZIF-8和0.5g～1gCo(NO₃)₂·6H₂O置于100ml～200mL甲醇中，標記為溶液A，稱取0.5g～1g 2-甲基咪唑溶置于50ml～100mL甲醇中，標記為溶液B，將所述溶液A與所述溶液B混合得到第二混合產物，將所述第二混合產物進行離心洗滌，得到離心洗滌后的所述第二混合產物，然后對所述離心洗滌后的的第二混合產物進行干燥，得到淺紫色粉末，標記為ZIF-8@ZIF-67；

步驟S3，將所述ZIF-8@ZIF-67置于管式爐中進行高溫熱解處理，采用惰性氣氛，于600℃～1000℃溫度下保溫1h～5h，得到中間產物；

步驟S4，在50℃～150℃下使用1M～5M H₂SO₄溶液，對所述中間產物進行刻蝕，在刻蝕10h～24h后，得到黑色粉末，將所述黑色粉末置于管式爐中進行高溫熱解處理，采用惰性氣氛，加入氫氧化鉀活化并于600℃～1000℃溫度下保溫0.5h～2h，得到N/O-納米籠/CNT；

步驟S5，將所述N/O-納米籠/CNT與聚偏氟乙烯以質量比為5：1～10：1的比例混合研磨，研磨時間為30min～1.5h，滴入1mL～5mL的N-甲基吡咯烷酮，配置成漿料，然后將所述漿料涂于商業隔膜之上，并進行干燥，即得具有功能中間層的鋰硫電池隔膜。

2.根據權利要求1所述的具有功能中間層的鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于：

其中，步驟S1中，干燥溫度為50℃～150℃，干燥時間為1天～2天。

3.根據權利要求1所述的具有功能中間層的鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于：

其中，步驟S2中，干燥溫度為50℃～150℃，干燥時間為1天～2天。

4.根據權利要求1所述的具有功能中間層的鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于：

其中，步驟S5中，干燥溫度為50℃～100℃，干燥時間為6h～12h。

5.一種具有功能中間層的鋰硫電池隔膜，其特征在于，所述具有功能中間層的鋰硫電池隔膜由權利要求1-4中任一項所述的具有功能中間層的鋰硫電池隔膜的制備方法制備得到。