[发明专利]一种锂硫电池隔膜及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种锂硫电池隔膜，其特征在于，其包括多孔骨架以及分散在所述多孔骨架内的纳米片，所述纳米片表面接枝阳离子交换基团，所述多孔骨架与所述纳米片的质量比为1:0.05-1:4。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池隔膜，其特征在于，所述多孔骨架为高分子树脂微多孔骨架，所述高分子树脂的分子量约为10万-20万，所述纳米片为无机纳米片，所述无机纳米片的厚度约为0.05μm-1.0μm。

3.根据权利要求2所述的锂硫电池隔膜，其特征在于，所述高分子树脂微多孔骨架的分子结构中包括强极性基团，所述强极性基团包括含氮基团、含硫基团和含磷基团中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述的锂硫电池隔膜，其特征在于，所述无机纳米片包括NaA沸石、MFI沸石、Y型沸石、MCM-41沸石和MCM-48沸石中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池隔膜，其特征在于，所述阳离子交换基团包括磺酸基团、羧酸基团。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池隔膜，其特征在于，所述纳米片还具有微孔、介孔或纳米孔结构。

7.根据权利要求1所述的锂硫电池隔膜，其特征在于，所述阳离子交换基团与所述纳米片的质量比约为：1：10-1：50。

8.一种锂硫电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.纳米片表面改性，将纳米片表面接枝上阳离子交换基团，水洗至中性、烘干、焙烧获得表面改性纳米片；

S2.制膜液制备，制备高分子树脂溶液，将步骤S1中制备的表面改性纳米片与树脂溶液混合，搅拌均匀，获得制膜液；

S3.将S2中的制膜液在真空下脱除气泡，在平板表面刮制湿膜，室温条件静置，然后将平板与膜一起浸入水中继续静置，取出经过干燥即获得所述锂硫电池隔膜。

9.根据权利要求8所述的锂硫电池隔膜制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的阳离子交换基团包括磺酸基团、羧酸基团，所述步骤S2中高分子树脂溶液的固含量为12％-45％；所述步骤S3中室温条件下静置的湿度为30％-95％，时间为5s-120s；浸入水中静置的时间为8h-12h。

10.一种如权利要求1～7中任意一项所述的锂硫电池隔膜在锂硫电池的应用，其特征在于，所述锂硫电池隔膜的平均孔径<80nm，孔隙率>30％。