[发明专利]一种锂硒电池用复合隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硒电池用复合隔膜，其特征在于，所述的复合隔膜是将涂层材料涂覆于隔膜基体上得到，所述的涂层材料由二氧化钛/多孔碳复合材料、导电剂、粘结剂组成，所述二氧化钛/多孔碳复合材料由前驱体钛基金属有机骨架通过500～900℃高温碳化得到，其中二氧化钛颗粒均匀分散的嵌入多孔碳骨架中，所述的前驱体钛基金属有机骨架是由含钛金属盐与有机配体经溶剂热反应制备而得。

2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述的前驱体钛基金属有机骨架由含钛金属盐与有机配体在120～200℃的温度下进行溶剂热反应后，在50℃～80℃下烘干，150～200℃真空干燥后得到。

3.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，含钛金属盐与有机配体的摩尔比为1:4～2:3。

4.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述的二氧化钛/多孔碳复合材料的粒径大小为200nm～1μm，比表面积为500～2000m²/g；二氧化钛为锐钛矿型晶相。

5.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述的隔膜基体厚度为16～40μm，所述的涂层材料厚度为5～20μm。

6.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述的含钛金属盐为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、四氯化钛、硫酸钛中的一种或几种；所述的有机配体为对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸、萘二甲酸、吡啶-2,3-二甲酸、吡啶-3,4-二甲酸、吡啶-2,6-二甲酸、咪唑-2,4-二甲酸、咪唑-4,5-二甲酸、2-甲基咪唑-4,5-二甲酸、吡唑-3,4-二甲酸、1-甲基吡咯-3,4-二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、间苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,2,3-丙烷三甲酸中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述导电剂为导电炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维、乙炔黑、炭气凝胶、石墨烯中的一种或几种；所述粘结剂为海藻酸钠、明胶、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述二氧化钛/多孔碳复合材料与导电剂质量比为8:1～4:1，导电剂与粘结剂质量比为4:1～1:1。

9.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述的隔膜基体为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层隔膜中的任意一种。

10.权利要求1-9任一项所述复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将含钛金属盐与有机配体按照摩尔比为1:4～2:3加入有机溶剂中，加热120～200℃，并在该温度下进行溶剂热反应10～48h，反应结束后以1～5℃/min的降温速率冷却至室温，离心过滤，用乙醇、去离子水交替洗涤，在50～80℃下烘干后，于150～200℃下真空干燥24～72h，得到前驱体钛基金属有机骨架；

(2)将步骤(1)中制备的前驱体钛基金属有机骨架在惰性气氛保护下，以1～5℃/min的升温速率，加热至500～900℃，反应5～10h，反应结束后自然冷却至室温，得到二氧化钛/多孔碳复合材料；

(3)按照步骤(2)中制备的二氧化钛/多孔碳复合材料与导电剂质量比为8:1～4:1，导电剂与粘结剂质量比为4:1～1:1混合均匀，加入去离子水中，获得分散均匀的涂层材料浆料，将该浆料涂覆于原始隔膜基体，然后通过真空干燥12～24h得到复合隔膜。