一种基于富氮柱层结构MOF的隔膜及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种基于富氮柱层结构mof的隔膜，其特征在于，所述隔膜是将pl-mof(co)@石墨烯负载在pp隔膜上。2.根据权利要求1所述的基于富氮柱层结构mof的隔膜，其特征在于，所述pp隔膜上pl-mof(co)@石墨烯的负载量为0.08～0.32mg/cm2；所述pl-mof(co)@石墨烯中pl-mof(co)的比表面积为200～478m2/g，孔体积为0.1～0.21cm3/g；mof材料中的co载量为14～17％。3.一种根据权利要求1或2所述的基于富氮柱层结构mof的隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：s1.将钴盐溶液、4,5-咪唑二羧酸和4,4-联吡啶溶解在碱性溶液中，在160～200℃水热反应，所得固体经去离子水洗涤，在60～120℃干燥，制得pl-mof(co)；s2.将pl-mof(co)、石墨烯和pvdf在nmp中超声混合，以pp隔膜为基底进行抽滤，最后干燥制得pl-mof(co)@石墨烯修饰的隔膜，即为基于富氮柱层结构mof的隔膜。4.根据权利要求3所述的基于富氮柱层结构mof隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述钴盐溶液中钴盐为co(no3)2·
6h2o；所述钴盐溶液的浓度为0.2～0.5mol/l。5.根据权利要求3所述的基于富氮柱层结构mof隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；所述碱性溶液的浓度为0.2～0.4mol/l。6.根据权利要求3所述的基于富氮柱层结构mof隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述钴盐溶液、4,5-咪唑二羧酸、4,4-联吡啶、碱性溶液的摩尔比为(0.2～0.5):(0.1～0.4):(0.1～0.4):(0.2～0.5)。7.根据权利要求3所述的基于富氮柱层结构的mof隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述水热反应的时间为2～4天，所述干燥的时间为12～36h。8.根据权利要求3所述的基于富氮柱层结构mof隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述pl-mof(co)和石墨烯的质量比为(3.6～7.2):(10.8～14.4)。9.根据权利要求3所述的基于富氮柱层结构mof的功能性隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述pl-mof(co)@石墨烯的质量、pvdf的质量、nmp的体积比为(14.4～18.0)mg:(1.6～2.0)mg:(28.8～36.0)ml。10.权利要求1或2所述的基于富氮柱层结构mof的隔膜在锂硫电池领域中的应用。

技术总结
本发明属于锂硫电池制备技术领域，公开了一种基于富氮柱层结构MOF的隔膜及其制备方法和应用。所述隔膜是将PL-MOF(Co)@石墨烯负载在PP隔膜上。该隔膜是将钴盐、4,5-咪唑二羧酸和4,4-联吡啶反应制得具有富氮柱层结构的PL-MOF(Co)材料；再将PL-MOF(Co)与石墨烯超声混合；然后将混合物经抽滤负载于PP隔膜上并干燥制得。本发明的隔膜能有效抑制多硫化物的穿梭效应，使锂硫电池的电化学性能得到大幅提升。本发明的制备方法简单方便，可实现大规模生产，对锂硫电池体系的商业化有一定的推动作用。用。用。


技术研发人员：陈超 徐娟 林展 张振宇 林铮
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/18