[发明专利]一种MXene有机复合物膜及其制备方法与作为锂硫电池隔离膜的应用

权利要求书

1.一种MXene有机复合物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将锂盐与酸溶液混合，得混合液；再将Ti₃AlC₂粉末加入到混合液中，搅拌均匀，得均匀液；

（2）将步骤（1）所得均匀液超声，离心，取上层清液，干燥，得到二维Ti₃C₂粉末；

（3）将步骤（2）所得二维Ti₃C₂粉末溶解于溶剂中，超声分散，得到均匀的Ti₃C₂溶液；

（4）将二酐和二胺溶解于极性溶剂中，得到PAA溶液；再将PAA溶液进行静电纺丝，热处理后得到有机膜；

（5）将步骤（3）中得到的Ti₃C₂溶液真空抽滤在步骤（4）所得的有机膜上，干燥得到MXene有机复合物膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述锂盐为硝酸锂、硫酸锂和溴化锂中的一种；所述酸溶液为硫酸和硝酸中的一种；所述锂盐与酸溶液的质量比为1:（100~150）。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述搅拌的温度为30~60℃。

4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述超声的时间为1~3h；所述离心的转速为3000~6000 rpm，离心的时间为20~60 min；所述干燥的温度为50~80℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的溶剂为水、乙醇和N,N’-二甲基甲酰胺中的一种；所述二维Ti₃C₂粉末与溶剂的质量比为1:（500~800）。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述二酐为均苯四甲酸二酐、二苯醚二酐和联苯二酐中的一种；所述二胺为对苯二胺、邻苯二胺、二氰二胺和草酰二胺中的一种；所述二酐与二胺的质量比为（1~1.2）：1；所述极性溶剂为NMP、DMF或四氢呋喃/甲醇混合溶剂。

7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述静电纺丝是在喷丝器的推速为0.01~0.03mm/min，喷丝器与接收器电压为10~30kv，温度为0~15℃，湿度为5~ 20%的条件下，纺丝成膜。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述热处理是在真空条件下，以2~5℃/min的速率升温至300~350℃热处理4~6小时。

9.由权利要求1-8任一项所述的方法制得的一种MXene有机复合物膜。

10.权利要求9所述的一种MXene有机复合物膜作为隔离膜应用于锂硫电池中。