[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

摘要

本发明涉及一种用于锂硫电池的功能性隔层及其制备方法。采用MAX相陶瓷粉体为原料，首先制备氮掺杂MXene，再利用水热反应制备得到的氮掺杂MXene复合硫化铜自支撑薄膜。该制备方法不仅简化了功能性隔层的制备工艺，同时也避免了传统方法中进行涂覆后在电池循环过程中有效组分从隔膜上粉碎脱落。所述氮掺杂MXene复合硫化铜自支撑薄膜用作锂硫电池的功能性隔层具有导电性好，比表面积大，存储位点多、倍率性能高的特点，可以吸附多硫化锂，有效地减少活性物质的损失。

主权项

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。