本发明涉及一种应用于锂硫电池中的基于蒙脱土的改性隔膜，属于电池。
背景技术：
1、随着经济的发展，人们对于能源的需求与日俱增，传统化石能源会污染环境，推动了清洁能源的发展，然而太阳能、风能和潮汐能等有着不稳定、不连续和间歇性等问题，导致其无法大规模功能。在能源的转换和存储领域，可充电电池脱颖而出，其转换效率高、绿色环保和成本低廉。其中锂离子电池目前已广泛使用，但是商业化的锂离子电池受到了能量密度的限制，无法满足日益先进的科技设备的需求。锂硫电池(lsb)具有高能量密度，活性物质储量丰富和成本低廉等优点，是目前最具有发展潜力的新型电池储能系统之一。
2、锂硫电池由金属锂负极、碳硫复合物正极、醚类电解液和隔膜四大部分组成，其充放电过程涉及多步氧化还原反应，过程复杂。其中，反应过程中间产物多硫化物在电场力和浓度梯度的作用下穿透隔膜在正负间穿梭（穿梭效应），导致活性物质利用率低，电池容量大幅度衰减。隔膜作为lsb的一个重要组成部分，其抑制多硫化物穿梭的能力直接影响到lsb的电池容量和循环寿命。但是，现有技术中的聚丙烯隔膜存在着机械强度低、孔径较大(100 nm)无法有效抑制多硫化物的穿梭等问题，限制了锂硫电池的运行性能。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：锂硫电池中使用的聚丙烯隔膜的机械性能和电导性能不足而导致的锂硫电池运行性能方面的问题。本发明提供一种基于蒙脱土的改性膜及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种用于锂硫电池隔膜的改性膜，该改性膜中包括多孔聚合物膜，并且其至少一侧上负载有蒙脱土基材料层。
4、所述的多孔聚合物膜的材质选自聚丙烯（pp）、聚乙烯（pe）、聚四氟乙烯(ptfe) 、氯丁橡胶(cr) 、氟橡胶(fkm) 、丙烯酸酯橡胶(acm) 、聚氯乙烯(pvc) 、聚醚醚酮(peek) 、聚酯(pet) 、聚苯乙烯(ps) 、聚碳酸酯(pc) 、聚醚砜(pes) 、丙烯酸丁酯橡胶(nbr) 、乙烯基醋酸乙烯(eva) 、氯乙烯乙烯共聚物(evm) 、聚丙烯酸酯(ppa) 、聚醚酮(pek) 、聚对苯二甲酸乙二醇酯(petg) 、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt) 、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma) 、氯化聚乙烯(cpe) 、聚乙烯醇(pva)。
5、蒙脱土基材料的负载量为0.1~1.0mg cm-2，优选0.30-0.40 mg cm-2。
6、所述的蒙脱土基材料的表面经过zif-8材料修饰，且蒙脱土基材料层的孔径主要为1~1.37nm之间。
7、改性隔膜的厚度为5-15μm。
8、用于锂硫电池隔膜的改性膜的制备方法，所述的制备过程如下：
9、s1:配置分散中有蒙脱土基材料的溶液，浓度为0.5-5mg ml-1，并在超声作用下分散均匀；
10、s2:溶液通过过滤的方式使蒙脱土基材料负载于多孔聚合物膜的表面。
11、上述制备方法中溶液的溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
12、所述的蒙脱土基材料的表面经过zif-8材料修饰，步骤包括：
13、按照重量比1-2:0.5-1.0:0.6-1.0将mmt、zn(no3)2·6h2o、2-甲基咪唑加入至反应溶剂中，进行反应，产物离心分离后进行洗涤，干燥后得到表面经过zif-8材料修饰的蒙脱土基材料。
14、所述的反应溶剂是甲醇和dmf的混合溶剂。
15、反应条件是10-50℃下10-20h。
16、进一步地，干燥过程采用常压，干燥温度为50-80℃，干燥时间为1-50h。
17、本技术方案中，所述的改性膜在作为锂硫电池隔膜的改性膜方面的应用。
18、本发明技术方案中：zif-8用于减小mmt材料的孔径和增强多硫化物的吸附能力，蒙脱土基材料进一步提高基膜的电解质浸润性，锂离子传输能力，多硫化物的锚定能力，提高lsb的电池容量和循环寿命。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20、蒙脱土材料是一种硅酸盐的天然矿物质，其具有大量的孔隙结构和特殊的层间结构，并能在无机和有机改性后拥有许多独特性能。本发明将zif-8修饰mmt材料并对聚丙烯膜进行改性，制备了微孔复合膜，应用于锂硫电池中，使用zif-8修饰mmt可以减小复合材料的孔径，提高例子传输能力的同时增加抑制多硫化物的穿梭；同时，zif-8丰富的金属位点可以进一步锚定多硫化物，大幅度增加复合膜对多硫化物的吸附能力。因此，本发明实现了膜的离子传输能力的提升，还提高了lsb的电池容量和循环寿命，为lsb提供了新的思路。
1.一种用于锂硫电池隔膜的改性膜，其特征在于，该改性膜中包括多孔聚合物膜，并且其至少一侧上负载有蒙脱土基材料层。
2.根据权利要求1所述的用于锂硫电池隔膜的改性膜，其特征在于，所述的多孔聚合物膜的材质选自聚丙烯（pp）、聚乙烯（pe）、聚四氟乙烯(ptfe) 、氯丁橡胶(cr) 、氟橡胶(fkm)、丙烯酸酯橡胶(acm) 、聚氯乙烯(pvc) 、聚醚醚酮(peek) 、聚酯(pet) 、聚苯乙烯(ps) 、聚碳酸酯(pc) 、聚醚砜(pes) 、丙烯酸丁酯橡胶(nbr) 、乙烯基醋酸乙烯(eva) 、氯乙烯乙烯共聚物(evm) 、聚丙烯酸酯(ppa) 、聚醚酮(pek) 、聚对苯二甲酸乙二醇酯(petg) 、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt) 、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma) 、氯化聚乙烯(cpe) 、聚乙烯醇(pva)。
3.根据权利要求1所述的用于锂硫电池隔膜的改性膜，其特征在于，蒙脱土基材料的负载量为0.1~1.0 mg cm-2，优选0.30-0.40 mg cm-2。
4.根据权利要求1所述的用于锂硫电池隔膜的改性膜，其特征在于，所述的蒙脱土基材料的表面经过zif-8材料修饰，且蒙脱土基材料层的孔径主要为1~1.37 nm之间；改性隔膜的厚度为5~15μm。
5.权利要求1所述的用于锂硫电池隔膜的改性膜的制备方法，其特征在于，所述的制备过程如下：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，溶液的溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的蒙脱土基材料的表面经过zif-8材料修饰，步骤包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的反应溶剂是甲醇和dmf的混合溶剂；反应条件是10~50℃下10~20 h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，干燥过程采用常压，干燥温度为50-80℃，干燥时间为1~50 h。
10.一种锂硫电池，其特征在于，其中的隔膜采用权利要求1所述的改性膜。
