[发明专利]一种MXene-CoTe复合隔膜材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种MXene-CoTe复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)以Ti₃AlC₂为原料，通过化学蚀刻-插层技术，除掉Al层部分，然后将其分散制备少层MXene悬浮液；

(2)取所述少层MXene悬浮液加入到水和N,N-二甲基甲酰胺混合液中；然后加入钴盐、亚碲酸钠、碱、水合肼溶液和阴离子表面活性剂，反应，洗涤后干燥，得到所述MXene-CoTe复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述化学蚀刻-插层技术所用的蚀刻剂为氢氟酸、氯化钙、硫酸和盐酸中的至少一种；

所述化学蚀刻-插层技术所用的插层剂选自乙醇、四甲基氢氧化铵和二甲基亚砜中的一种；

步骤(1)中，所述分散用的分散剂为水。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述水和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:0.5～4；

所述少层MXene悬浮液的浓度为3～10mol/L；

所述少层MXene悬浮液：水和N,N-二甲基甲酰胺的混合液的体积比为1:0.5～2。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述钴盐为氯化钴、硫酸钴或乙酸钴；

所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾；

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和烷基聚氧乙烯醚羧酸钠中的一种；

所述水合肼溶液的质量百分浓度为40％～80％；

所述钴盐和亚碲酸钠的摩尔比为1：0.5～1.5；

所述少层MXene悬浮液中的少层MXene：钴盐：碱：水合肼：阴离子表面活性的摩尔比为40～100:1:1～14:60～120:1～6。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述少层MXene悬浮液加入到水和N,N-二甲基甲酰胺混合液中后进行搅拌和超声；

具体的，所述搅拌的时间可为10～120min；所述超声的时间可为20～120min；

所述方法还包括所述反应前对溶液进行搅拌的步骤，所述搅拌的时间为0.5-3h。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述反应为在140℃～200℃下密封反应6～36h；

具体的，所述反应在水热釜中进行；

所述洗涤依次采用无水乙醇和水；

所述干燥为50～80℃下真空干燥10～48h。

7.权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备得到的MXene-CoTe复合材料。

8.权利要求7所述的MXene-CoTe复合材料在制备电池隔膜中的应用。

9.一种电池隔膜，包括权利要求7所述MXene-CoTe复合材料和基膜；

具体的，所述基膜为PE单层隔膜、PP单层隔膜或PP/PE/PP三层隔膜。

10.权利要求9所述的电池隔膜在制备锂二次电池中的应用；和/或，

一种锂二次电池，所用隔膜为权利要求9所述的电池隔膜；

具体的，所述锂二次电池为锂硫电池。