[发明专利]一种锂硫电池柔性插层膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池柔性插层膜材料，其特征在于：由PVDF高聚物和羧基化MWCNTs复合而成；所述MWCNTs由于PVDF的粘结性约束呈织网状分散在膜的内部，所述MWCNTs在柔性插层膜材料中的质量百分数为45-60％。

2.一种如权利要求1所述的锂硫电池柔性插层膜材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：由MWCNTs与PVDF依次加入溶剂DMF进行混合，油浴加热并混合搅拌均匀后，得到铸膜液，利用相转化的方法将MWCNTs均匀的分散在由PVDF高聚物相转化形成的膜中，再经过常温干燥和真空干燥制备而成；所述铸膜液中MWCNTs的质量分数大于等于8％。

3.如权利要求2所述的锂硫电池柔性插层膜材料的制备方法，其特征在于：所述铸膜液中MWCNTs、PVDF、PEG400和DMF的质量比为0.5-1：0.5-1：0.4-0.6：4-8.4。

4.如权利要求2或3所述的锂硫电池柔性插层膜材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

(1)制备含MWCNTs的铸膜液：

将MWCNTs溶液缓慢加入DMF溶剂中，随后加入PEG400，放在搅拌器上搅拌均匀，直到MWCNTs均匀分散在溶剂中，形成悬浮液，再称取PVDF高聚物做粘结剂和膜的基底，缓慢倒入上述均匀搅拌的悬浮液中，搅拌温度为20-40℃，搅拌时间为8-12h，得到粘稠液体，将粘稠液体放入油浴锅中搅拌加热，加热温度为60-80℃，加热搅拌时间为12-16h，得到MWCNTs均匀分散的粘稠铸膜液，记作PVDF/CNT混合粘稠铸膜液；

(2)相转化法制备F掺杂锂硫电池柔性插层膜材料：

取一块洁净的玻璃板，将配制出的PVDF/CNT混合粘稠铸膜液均匀倒在玻璃板上呈一条铸膜液基线，将刮刀洗净后，适当调节刮刀高度，使刮刀在同一水平高度上匀速移动，将铸膜液以100-300μm厚度铺开，刮完后迅速将有铸膜液的玻璃板放入去离子水中进行相转化，得到F掺杂以PVDF为粘结剂、以CNT构成膜内部孔结构的柔性薄膜；

(3)成膜与干燥过程：

相转化结束后，将以PVDF为粘结剂、以CNT构成膜内部孔结构的柔性薄膜取出，室温干燥后，将干燥的柔性薄膜放置在烘箱中真空干燥，除去膜中残留的水份和DMF溶剂，取出后自然冷却降温即制得锂硫电池柔性插层膜材料。

5.如权利要求4所述的一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中采用的MWCNTs管径和长度分别为20-30nm、10-30μm；PVDF原料平均分子量为1000000。

6.如权利要求4所述的一种锂硫电池柔性插层膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中相转化过程的时间为2-6h，在室温下进行相转化。

7.如权利要求4所述的一种锂硫电池柔性插层膜材料的制备方法，其特征在于：室温干燥时间为12-24h，真空干燥温度60-80℃，时间为3-6h。

8.一种锂硫电池，其特征在于：所述电池的柔性插层膜材料采用权利要求1所述的锂硫电池柔性插层膜材料。