[发明专利]一种用于锂硫电池的自支撑功能性隔层及其制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂MXene复合硫化铜自支撑薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤（1）制备氮掺杂MXene：

将研磨过的MAX相陶瓷粉体浸入HF溶液，升温至50～90℃，恒温磁力搅拌12～24小时，之后离心分离取得产物，用去离子水洗涤至中性，置于烘箱中60～80℃干燥12～24小时即得MXene，将所得MXene置于管式炉中，在氩气气氛下升温至300～500℃，通入氨气，保持氨气与氩气流速比为1:5～10，保温20～40分钟，之后关闭氨气，在氩气气氛下随炉冷却，得到氮掺杂MXene；

步骤（2）制备氮掺杂MXene复合硫化铜自支撑薄膜：

将0.5～1g硫酸铜，0.5～1g硫代乙酰胺与1～2g步骤(1)中制备的氮掺杂MXene溶于50～100mL去离子水中，超声10～30min，之后将混合液转移到200mL反应釜中进行水热反应，随后将所得混合溶液进行真空抽滤，将抽滤得到的样品放入烘箱中烘干，小心剥离下得到自支撑薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，HF溶液的质量分数为10-30%，陶瓷粉体与HF溶液质量比为1:10-30。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述MAX相陶瓷为Ti₃AlC₂、Ti₂AlC、Cr₂AlC中的一种或几种，得到MXene材料为Ti₃C₂T_x、Ti₂CT_x、Cr₂CT_x中的一种或几种，T_x为-OH、-F中的一种或其组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述水热反应的温度为150～200℃，水热反应时间为12～24h；烘干温度为60℃，烘干时间12～24h。

5.根据权利要求1-4任一项所述方法制备得到的氮掺杂MXene复合硫化铜自支撑薄膜。

6.根据权利要求5所述的氮掺杂MXene复合硫化铜自支撑薄膜用于锂硫电池功能性隔膜的应用。