[发明专利]一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料

权利要求书

1.一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：所述隔膜材料是通过如下制备方法制得的，步骤如下：

步骤1.将锌盐或钴盐溶解在溶剂中，得到溶液A；

将2-甲基咪唑溶解在溶剂中，制备得到配体溶液，将羧基化多壁碳纳米管加入配体溶液，搅拌，超声，使其分散均匀，得到溶液B；

步骤2.将溶液A加入溶液B中，在20℃～40℃以600rpm～1000rpm搅拌20h～30h得到混合溶液，离心洗涤，干燥，得到负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料，加入溶解有锌盐的溶液A制得的负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料为负载有ZIF-8颗粒的MWCNTs材料，加入溶解有钴盐的溶液A制得到的负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料为负载有ZIF-67颗粒的MWCNTs材料；

步骤3.将步骤2制得的负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料与聚偏二氟乙烯研磨混合均匀，并添加N-甲基吡咯烷酮调节粘度，得到浆料，将浆料涂布在隔膜一侧，40℃～60℃干燥15h～24h，得到所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料；

步骤1中：

锌盐为六水合硝酸锌或氯化锌，钴盐为六水合硝酸钴；

溶剂为甲醇、乙醇、水或N,N-二甲基甲酰胺；

步骤2中：

混合溶液中锌离子或钴离子与2-甲基咪唑的摩尔比为1:5～10，羧基化多壁碳纳米管与锌离子或钴离子的质量比为0.3～4:1；

步骤3中：

N-甲基吡咯烷酮与聚偏二氟乙烯的质量比为100～200:1。

2.根据权利要求1所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：溶液A中锌离子或钴离子的浓度为0.05mol·L^-1～0.1mol·L^-1。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：羧基化多壁碳纳米管的管长为0.5μm～2μm，管径为20nm～30nm。

4.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：搅拌10min～20min，超声2h～4h，使其分散均匀。

5.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：在室温下搅拌得到混合溶液；洗涤所用的溶剂为乙醇；干燥温度为60℃～80℃。

6.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：离心采用离心机，转速为4000rpm～7000rpm，时间为4min～8min。

7.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料与聚偏二氟乙烯的质量比为6～19:1。

8.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：步骤3制得的锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料中，干燥后的浆料，即ZIF颗粒、WMCNTs和PVDF的负载量为0.9mg·cm^-2～1.3mg·cm^-2。

9.根据权利要求3所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：搅拌10min～20min，超声2h～4h，使其分散均匀；

在室温下搅拌得到混合溶液；洗涤所用的溶剂为乙醇；干燥温度为60℃～80℃；

离心采用离心机，转速为4000rpm～7000rpm，时间为4min～8min；

负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料与聚偏二氟乙烯的质量比为6～19:1；

骤3制得的锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料中，干燥后的浆料，即ZIF颗粒、WMCNTs和PVDF的负载量为0.9mg·cm^-2～1.3mg·cm^-2。