[发明专利]锂硫电池隔膜用涂层材料、隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池隔膜用涂层材料，其特征在于：所述涂层材料具有如下结构单元：，所述结构单元中的A、B、C、D、E、F、G、H分别独立地选自H或-SO₃H，并且A、B、C、D、E、F、G、H至少有一个为-SO₃H，所述涂层材料上接枝有石墨烯，

所述涂层材料通过使端基为氨基的聚芳噁二唑预聚体与羧基化石墨烯在硫酸的存在下原位聚合而成，

所述聚芳噁二唑预聚体通过联苯醚二甲酸和硫酸肼反应生成，所述羧基化石墨烯占所述联苯醚二甲酸和硫酸肼总质量的0.1~0.8%，所述羧基化石墨烯的羧基含量为4~6%。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池隔膜用涂层材料，其特征在于：所述聚芳噁二唑预聚体的数均分子量为3000~5500 g/mol。

3.如权利要求1或2所述的涂层材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

步骤1、将联苯醚二甲酸、硫酸肼、发烟硫酸混合，在第一温度下反应，制备聚芳噁二唑预聚体，控制所述硫酸肼的投料摩尔量大于所述联苯醚二甲酸的投料摩尔量；

步骤2、将羧基化石墨烯与浓硫酸混合，配置成石墨烯分散液；

步骤3、使所述聚芳噁二唑预聚体与所述石墨烯分散液在第二温度下反应，所述第二温度大于所述第一温度，所述第二温度为100~150℃。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第一温度为60~90℃。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：在所述第一温度下反应1~2h；和/或，在所述第二温度下反应2~3h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，联苯醚二甲酸与硫酸肼的投料摩尔比为1：（1.01~1.1），混合体系的固含量为5~10%；和/或，

所述步骤2中，在超声的作用下使羧基化石墨烯与浓硫酸混合，所述浓硫酸的投料体积为所述发烟硫酸的5~20%。

7.一种隔膜，其特征在于：所述隔膜包括如权利要求1或2所述的涂层材料。

8.根据权利要求7所述的隔膜，其特征在于：所述隔膜包括基膜，所述基膜上涂覆有所述涂层材料。

9.根据权利要求8所述的隔膜，其特征在于：所述基膜为PE膜或PP膜；和/或，所述涂层材料的厚度为3~6µm。

10.如权利要求7至9中任一项所述的隔膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括使涂层材料溶解在溶剂中制成涂覆液，然后通过旋涂的方式使所述涂覆液涂覆在基膜的一侧。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于：所述涂覆液的固含量为2~6%；和/或，控制所述旋涂的转速为1500~2500r/s和/或时间为40~80s。