1.一种锂硫电池复合隔膜,其特征在于一种锂硫电池复合隔膜为碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的聚丙烯膜;所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶为三维蓬松2
多孔的气凝胶结构,具有大比表面积、多级层次孔结构和大孔隙率,比表面积高达85.0mg‑1 3 ‑1
,孔隙率可达0.32cm g ,碳纳米管是直径为5nm~50nm,壁厚为2nm~20nm,碳纳米管均匀地分散在碳化钛纳米片之间,质量百分数为5%‑60%;同时,碳化钛纳米片形成很多褶皱结构;碳化钛纳米片的(002)晶面间距为17.03nm;所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶2
在聚丙烯膜上的负载量为0.1~5mg/cm。
2.如权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于一种锂硫电池复合隔膜的制备方法是按以下步骤完成的:一、制备碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶:①、将碳纳米管水性分散液和Ti3C2Tx溶液混合,然后超声,再滴加乙二胺,再继续超声,得到混合溶液;
②、将混合溶液密封在试剂瓶中,再在80℃~140℃下加热,得到反应产物;将反应产物浸泡在无水乙醇中,取出后使用蒸馏水冲洗,最后冷冻干燥,得到碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶;
二、制备碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的隔膜:将碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶与PVDF粘合剂加入到N‑甲基吡咯烷酮中,超声分散,得到混合液;将混合液抽滤到聚丙烯膜上,得到碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的聚丙烯膜,再冲成膜片,即为锂硫电池复合隔膜。
3.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤一①中所述的超声时间为10min~30min,超声功率为150W~300W。
4.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤一①中所述的碳纳米管水性分散液的浓度为40mg/mL~80mg/mL;步骤一①中所述的Ti3C2Tx溶液的浓度为20mg/mL~60mg/mL。
5.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤一①中所述的碳纳米管水性分散液与Ti3C2Tx溶液的体积比为(0.5mL~2mL):(4mL~10mL);步骤一①中所述的碳纳米管水性分散液与乙二胺的体积比为(0.5mL~5mL):(100μL~500μL)。
6.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤一②中所述的加热时间为6h~12h;步骤一②中将反应产物浸泡在无水乙醇中3h~24h,取出后使用蒸馏水冲洗3次~5次,最后冷冻干燥24h~72h,冷冻干燥的温度为‑40℃~‑90℃,得到碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶。
7.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤二中所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶与PVDF粘合剂的质量比为(2~9):1;步骤二中所述的碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶的质量与N‑甲基吡咯烷酮的体积比为(9g~18g):
20mL。
8.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤二中所述的超声分散的时间为20min~60min,超声分散的功率为150W~300W。
9.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤二中碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶修饰的聚丙烯膜中碳化钛纳米片/碳纳米管复合气凝胶2
在聚丙烯膜上的负载量为0.1~5mg/cm。
10.根据权利要求2所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于步骤二中所述的锂硫电池复合隔膜的直径为19mm。