[发明专利]一种基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，所述的锂硫电池改性隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体的一侧或两侧涂布有改性涂层，所述改性涂层包含有纳米金属氢氧化物或纳米金属氢氧化物与碳基体形成的复合材料以及导电剂和粘合剂；

所述制备方法包括以下步骤：

(1)将纳米金属氢氧化物或纳米金属氢氧化物与碳基体复合材料、导电剂和粘合剂加入溶剂中，然后球磨、研磨、搅拌等方式得到均匀的隔膜改性浆料；

(2)将步骤(1)得到的隔膜改性浆料均匀地涂布在隔膜本体的一侧或两侧表面上并烘干，即得纳米金属氢氧化物改性的锂硫电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，纳米金属氢氧化物由如下步骤制备得到：

(1.1)将镍源、钴源、锰源、铜源、锌源或铁源中的一种或两种以上混合溶于去离子水中，然后加入碱性材料，搅拌均匀后获得反应液；

(1.2)将反应液常温静置或在水热条件下反应，得复合产物，复合产物收集沉淀物，将沉淀物去离子水洗涤，干燥后得到纳米金属氢氧化物粉体；

纳米金属氢氧化物与碳基体复合材料由如下步骤制备得到：

(2.1)将镍源、钴源、锰源、铜源、锌源或铁源中的一种或两种以上的混合溶于水中，然后加入碱性材料和碳基体的溶液、悬浊液或乳浊液，搅拌均匀后获得反应液，

(2.2)将反应液常温静置或在水热条件下反应，得反应产物，反应产物收集沉淀物，将沉淀物去离子水洗涤、干燥后得到纳米金属氢氧化物与碳基体复合材料粉体；

根据本发明优选的，步骤(1.1)、步骤(2.1)中，所述的镍源、钴源、锰源、铜源、锌源或铁源为镍源、钴源、锰源、铜源、锌源或铁源的草酸盐、氯化盐、溴化盐、硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐。

3.根据权利要求2所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1.1)、步骤(2.1)中中，碱性材料为尿素、乌洛托品、浓度0.01％-1％的氢氧化钠溶液中的一种或两种以上混合。

4.根据权利要求2所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1.1)中，镍源、钴源、锰源、铜源或铁源中的一种或两种以上的混合与碱性材料的质量比为：(0.5-3)：1。

5.根据权利要求2所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1.2)中，水热条件温度为60-80℃，反应至不再出现新的沉淀；步骤(1.2)、步骤(2.2)中，所述的干燥方法为鼓风干燥、真空干燥、冷冻干燥或超临界干燥中的一种。

6.根据权利要求2所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2.1)中，所述的碳基体选自石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米带、碳黑、活性碳、介孔碳、多孔碳或以上碳材料进行非碳原子掺杂后的产物中的一种。

7.根据权利要求2所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2.1)中，镍源、钴源、锰源、铜源或铁源中的一种或两种以上的混合与碱性材料的质量比为：(0.5-3)：1；碳基体的溶液、悬浊液或乳浊液中碳基体的浓度为1-65mg/mL，碳基体的溶液、悬浊液或乳浊液的加入量与去离子水的体积比为：1：(4-6)；步骤(2.2)中，水热条件温度为60-80℃，反应至不再出现新的沉淀。

8.根据权利要求1所述的基于纳米金属氢氧化物-碳复合材料的锂硫电池用改性隔膜的制备方法，其特征在于，所述改性涂层的厚度为1-30μm；所述导电剂为导电炭黑、碳纤维、乙炔黑、鳞片石墨、碳纳米管、石墨烯、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、纳米银线中的一种或几种；所述改性涂层中，纳米金属氢氧化物或纳米金属氢氧化物与碳基体复合材料、导电剂和粘合剂的质量比为(3-9)：(1-6)：(0.2-1.5)。