[发明专利]一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料

摘要

本发明涉及一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，属于化学储能电池领域。将锌或钴盐溶液与2‑甲基咪唑溶液混合搅拌，得ZIF颗粒，ZIF金属中心和有机配体中N元素可对多硫化物化学吸附，有效抑制多硫化物穿梭；将多壁碳纳米管引入ZIF的合成中，能够连接颗粒和提供电子导电通道负载有ZIF颗粒的多壁碳纳米管材料涂布在所述隔膜上，得到ZIF和WMCNTs共修饰的隔膜材料，负载有ZIF颗粒的多壁碳纳米管材料涂布层具有对多硫化物特定的吸附位点、较高的表面作用面积和良好的导电性能，可在吸附多硫化物抑制穿梭的同时，提供电子传输通道，提高反应动力学，有效提升容量；隔膜修饰采用湿法涂布，便于大规模制备。

主权项

1.一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料，其特征在于：所述隔膜材料是通过如下制备方法制得的，步骤如下：/n步骤1.将锌盐或钴盐溶解在溶剂中，得到溶液A；/n将2-甲基咪唑溶解在溶剂中，制备得到配体溶液，将羧基化多壁碳纳米管加入配体溶液，搅拌，超声，使其分散均匀，得到溶液B；/n步骤2.将溶液A加入溶液B中，在20℃～40℃以600rpm～1000rpm搅拌20h～30h得到混合溶液，离心洗涤，干燥，得到负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料，加入溶解有锌盐的溶液A制得的负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料为负载有ZIF-8颗粒的MWCNTs材料，加入溶解有钴盐的溶液A制得到的负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料为负载有ZIF-67颗粒的MWCNTs材料；/n步骤3.将步骤2制得的负载有ZIF颗粒的MWCNTs材料与聚偏二氟乙烯研磨混合均匀，并添加N-甲基吡咯烷酮调节粘度，得到浆料，将浆料涂布在隔膜一侧，40℃～60℃干燥15h～24h，得到所述的一种锂硫电池用ZIF颗粒和碳纳米管共修饰的隔膜材料；/n步骤1中：/n锌盐为六水合硝酸锌或氯化锌，钴盐为六水合硝酸钴；/n溶剂为甲醇、乙醇、水或N,N-二甲基甲酰胺；/n步骤2中：/n混合溶液中锌离子或钴离子与2-甲基咪唑的摩尔比为1:5～10，羧基化多壁碳纳米管与锌离子或钴离子的质量比为0.3～4:1；/n步骤3中：/nN-甲基吡咯烷酮与聚偏二氟乙烯的质量比为100～200:1。/n