[发明专利]一种MOF复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种MOF复合材料的制备方法，其特征在于包括：

提供MOF材料；

将碳前驱体包覆于所述MOF材料的表面，之后进行热处理，从而在所述MOF材料表面形成含碳导电层，获得MOF复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

使MOF材料、分散剂、选定溶剂均匀混合，形成分散液，之后加入碳前驱体，使所述碳前驱体充分包覆于MOF材料表面，获得包覆碳前驱体的MOF材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于包括：

在保护性气氛中，将所述包覆碳前驱体的MOF材料于300～500℃进行热处理1～3h，获得MOF复合材料。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述碳前驱体包括葡萄糖、乳糖、蔗糖、壳聚糖、纤维素、半纤维素中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述MOF材料包括ZIF-67、ZIF-8、MIL-53、UIO-66、NH₂-UIO-66中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述分散剂包括PVP、GO、十二烷基硫酸钠中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述选定溶剂包括水、乙醇、甲醇、DMF中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述MOF材料与分散剂的质量比为10∶1～40∶1。

和/或，所述碳前驱体与MOF材料的质量比为1∶2～2∶1。

5.权利要求1-4中任一项所述方法制备的MOF复合材料，所述MOF复合材料包括MOF材料以及包覆于MOF材料表面的含碳导电层，所述含碳导电层的厚度为10～200nm；

优选的，所述MOF复合材料中的碳含量为10～30wt％。

6.一种高性能锂硫复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括：

提供权利要求5所述的MOF复合材料；

将所述MOF复合材料、粘结剂、导电碳材料混合形成浆料，之后将所述浆料施加于隔膜表面，制得高性能锂硫复合隔膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述粘结剂包括PVDF、LA133、SBR、CMC中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述导电碳材料包括活性碳、CNT、科琴黑、导电石墨、Super P中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述隔膜的材质包括聚丙烯；

和/或，所述MOF复合材料、粘结剂与导电碳材料的质量比为5∶2∶3～8∶1∶1。

8.由权利要求6或7所述方法制备的高性能锂硫复合隔膜。

9.权利要求5所述的MOF复合材料或权利要求8所述的高性能锂硫复合隔膜于制备锂硫电池中的用途。

10.一种锂硫电池，其特征在于，包括权利要求8所述的高性能锂硫复合隔膜；

优选的，所述锂硫电池的比容量为800～1300mAh g^-1，库伦效率为97～99％。