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专利号: 2021108340868
申请人: 哈尔滨师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-12-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一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,比表面积为

2 ‑1 3 ‑1

85.0m g ,孔隙率为0.32cmg ,碳纳米管的直径为15nm,壁厚为5nm,碳纳米管均匀地分散在碳化钛纳米片之间,质量百分数为26.3%;同时,碳化钛纳米片形成褶皱结构;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在聚丙烯膜上2

的负载量为0.8mg/cm;其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0.5mL浓度为40mg/mL的碳纳米管水性分散液和4mL浓度为20mg/mL 的Ti3C2Tx溶液混合,然后在超声功率为180W下超声10min,再滴加100μL乙二胺,再继续超声10min,得到混合溶液;

②、将混合溶液密封在试剂瓶中,再在140℃下加热6h,得到反应产物;将反应产物浸泡在无水乙醇中24h,取出后使用蒸馏水冲洗5次,最后在干燥温度为‑80℃下冷冻干燥24h,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,在超声功率为180W下超声分散20min,得到混合液;将混合液抽滤到Celgard 2400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,再冲成直径为19mm的膜片,即为锂硫电池复合隔膜;

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:20mL。