[发明专利]一种锂硫电池复合隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，其特征在于一种锂硫电池复合隔膜为碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的聚丙烯膜；所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶为三维蓬松多孔的气凝胶结构，具有大比表面积、多级层次孔结构和大孔隙率，比表面积为85.0m²g^-1，孔隙率为0.32cm³g^-1，碳纳米管的直径为15nm，壁厚为5nm，碳纳米管均匀地分散在碳化钛纳米片之间，质量百分数为26.3%；同时，碳化钛纳米片形成褶皱结构；碳化钛纳米片的（002）晶面间距为17.03nm；所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶在聚丙烯膜上的负载量为0.8mg/cm²；其制备方法是按以下步骤完成的：

一、制备碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶：

①、将0.5mL浓度为40mg/mL的碳纳米管水性分散液和4mL浓度为20mg/mL 的Ti₃C₂T_x溶液混合，然后在超声功率为180W下超声10min，再滴加100μL乙二胺，再继续超声10min，得到混合溶液；

②、将混合溶液密封在试剂瓶中，再在140℃下加热6h，得到反应产物；将反应产物浸泡在无水乙醇中24h，取出后使用蒸馏水冲洗5次，最后在干燥温度为-80℃下冷冻干燥24h，得到碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶；

二、制备碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的隔膜：

将碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶与PVDF粘合剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在超声功率为180W下超声分散20min，得到混合液；将混合液抽滤到Celgard 2400聚丙烯膜上，得到碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的聚丙烯膜，再冲成直径为19mm的膜片，即为锂硫电池复合隔膜；

步骤二中所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶与PVDF粘合剂的质量比为9:1；步骤二中所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶的质量与N-甲基吡咯烷酮的体积

比为9g:20mL。