[发明专利]一种有机无机杂化薄膜的制备方法及应用

权利要求书

1.一种有机无机杂化薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将氧化石墨烯溶液与氧化剂溶液在溶剂中混合均匀，得到混合溶液；

所述氧化石墨烯溶液与氧化剂溶液的溶质重量比为1:0.1～1:5；所述氧化剂为P-甲苯磺酸盐、苯磺酸盐、4-乙烷基苯磺酸盐、4-N-辛基苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、1,3,3-三甲基苯磺酸盐、m-二甲苯-4-磺酸盐和四乙铵-P-甲基苯磺酸盐中的任意一种；

所述溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、乙腈、乙醚、正丁醇和二甲基碳酸酯中的任意一种；

所述氧化石墨烯溶液浓度为0.1～10mg/mL，氧化剂在氧化剂溶液的质量分数为10～60wt.%；

所述混合为超声分散混合，分散功率为50～1000W，分散时间为0.5～2h；

步骤2：将步骤1得到的混合溶液抽滤成膜或在聚四氟乙烯瓶中烘干成膜；

步骤3：将步骤2得到的膜置于吡咯蒸汽中使吡咯单体聚合，清洗后得到有机磺化聚吡咯共价修饰的无机氧化石墨烯膜，即用于抑制锂枝晶或阻止多硫化物的扩散的有机无机杂化薄膜；所述有机无机杂化薄膜呈多层状，聚吡咯嵌入氧化石墨烯层间；

所述步骤1中氧化石墨烯由下述制备方法制得：将1重量份鳞片石墨、0.8～1重量份硝酸钠和4～6重量份高锰酸钾加入到100～150重量份浓硫酸中，所述浓硫酸中的硫酸浓度在70wt％以上，搅拌75～150h，搅拌过程中加入300～600重量份去离子水，并同时加入30～80重量份的30wt％双氧水，然后过滤、洗涤，即得。

2.如权利要求1所述有机无机杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中膜厚度为0.1～100μm。

3.如权利要求1所述有机无机杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中吡咯聚合的时间为10min～24h。

4.如权利要求1所述有机无机杂化薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中用于清洗的溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、乙腈、乙醚、正丁醇和二甲基碳酸酯的任意一种。

5.权利要求1所述方法制备的有机无机杂化薄膜在制备锂电池负极材料中的应用。