本发明涉及电池隔膜，更具体地说，它涉及金属酞菁镍改性隔膜在锂硫电池中的应用。
背景技术：
1、锂硫电池具有高达2600wh/kg的理论能量密度，被认为是极具前景的高能二次电池之一。在li-s电池的电化学反应过程中，涉及到可溶性的多硫化锂(lipss)和不溶性的硫化锂(li2s/li2s2)的复杂相变行为，可溶性lipss中间产物倾向于在正极和负极之间穿梭，导致剧烈的相迁移，从而对库仑效率和电池容量造成不可逆的损失。由于硫的导电性低和可溶性多硫化物的不良反应(称为穿梭效应)，li-s电池的广泛应用受到了动力学缓慢和容量快速衰减的限制；隔膜作为与两个电极相互作用的关键部件，在影响整体性能方面起着至关重要的作用。
2、隔膜是电池的关键组件之一，确保了阴极和阳极之间的电隔离，防止电池短路，并通过其内部孔隙实现离子的传输。目前，商用电池中常用的隔膜包括单层聚丙烯隔膜(pp)、单层聚乙烯隔膜(pe)和三层pp/pe/pp复合隔膜，然而，这些隔膜存在孔隙大、表面疏水且完全不导电的缺陷，不适用于长循环的li-s电池；多硫化物可以通过高孔隙率的隔膜顺利迁移到锂阳极，并在锂金属阳极上进一步还原成不溶性的li2s/li2s2，导致活性物质的损失和锂金属阳极的钝化；此外，由于锂的不均匀溶解和沉积形成的锂枝晶可能引发内部短路，严重影响电池性能。
3、因此，本发明旨在提供金属酞菁镍改性隔膜在锂硫电池中的应用，用以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供金属酞菁镍改性隔膜在锂硫电池中的应用，其中具有特殊m-n4结构的过渡金属酞菁(mpc)分子被用作lipss转化的电化学催化剂，金属酞菁(mpcs)具有独特的二维和单分子结构，拥有高活性的金属-n4中心，通过相互作用轻松加载到导电碳载体上，从而加速li-s电池中lipss的电化学转化反应；同时，金属酞菁结构具有可调节性，通过适当的结构修饰，能够有效的优化其催化性能；此外，外围取代基在mpc的催化化学中起着关键作用，选择适当的取代基不仅可以获得所需的溶解度，还能够通过改变取代基的吸电子或给电子特性来调整催化性能。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：金属酞菁镍改性隔膜的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、通过材料合成金属酞菁镍；
4、s2、在预设材料比例下，取定量的金属酞菁镍和石墨烯，并分别分散在dmf中，不断搅拌得到混合溶液；
5、s3、在预设时间下，对混合溶液进行超声，超声结束后继续搅拌对应时间；
6、s4、将搅拌结束后的混合溶液真空抽滤到隔膜上，得到金属酞菁镍改性隔膜。
7、本发明进一步设置为：所述金属酞菁镍分别包括四硝基酞菁镍、四氨基酞菁镍和酞菁镍。
8、本发明进一步设置为：所述四硝基酞菁镍的制备方法包括：
9、取定量的4-硝基邻苯二甲酸酐、钼酸铵、尿素和氯化镍在玛瑙研钵中研磨混合均匀，加入硝基苯，在磁搅拌下加热回流，反应结束后用乙醇洗涤除去硝基苯，然后用稀盐酸和氢氧化钠分别对产物进行纯化，酸碱洗涤交替重复两次，最后用纯净水洗涤至中性，干燥得到四硝基酞菁镍。
10、本发明进一步设置为：所述四氨基酞菁镍的制备方法包括：
11、取定量的四硝基酞菁镍置于纯净水中，随后向该溶液加入九水合硫化钠，并在预设条件下搅拌，反应结束后通过离心分离收集固体产物，然后用稀盐酸和氢氧化钠分别对产物进行纯化，酸碱洗涤交替重复两次，最后用纯净水洗涤至中性，干燥得到四氨基酞菁镍。
12、本发明进一步设置为：所述酞菁镍的制备方法包括：
13、取定量的邻苯二甲酸酐、氯化镍、尿素和二钼酸铵置于玛瑙研钵中研磨，充分混合均匀，将混合好的粉末置于反应釜中，放进充满氩气手套箱中进行封装，放入烘箱中进行固相反应，反应结束后，用稀盐酸和氢氧化钠分别对固体产物进行纯化，酸碱洗涤交替重复两次，最后用纯净水洗涤至中性，干燥得到酞菁镍。
14、本发明还提供了金属酞菁镍改性隔膜在锂硫电池中的应用。
15、综上所述，本发明具有以下有益效果：
16、1、本发明通过在阴极侧隔膜上引入具有高活性金属-n4中心的金属酞菁，可以提升隔膜的选择性，其中金属酞菁能够与多硫化锂(lipss)中间产物发生相互作用，能够抑制这些中间产物通过隔膜向锂阳极的迁移，这种选择性阻隔作用能够有效的减少多硫化物穿梭效应，降低活性物质的损失，提高电池的库仑效率和循环寿命；
17、2、本发明通过在阴极侧隔膜上引入金属酞菁，能够有效的增强隔膜的导电性，金属酞菁具有良好的导电性能，当其负载在隔膜上时，可以提升隔膜的整体导电性，有助于改善锂硫电池中硫正极的电化学反应动力学，加快反应速率，提高电池的功率密度；
18、3、本发明通过在阴极侧隔膜上引入金属酞菁，能够有效的促进电化学反应，金属酞菁具有高活性的金属-n4中心，可以作为电化学催化剂，促进lipss的转化反应，通过在隔膜上引入金属酞菁，使得在电池充放电过程中加速硫和lipss之间的氧化还原反应，提升电池的整体性能；
19、4、本发明通过在阴极侧隔膜上引入金属酞菁，能够高效的提升隔膜的机械稳定性，金属酞菁的二维和单分子结构可以增强隔膜的机械强度和稳定性，通过在隔膜上引入金属酞菁，可以提高隔膜的耐用性，减少由于锂枝晶生长引起的隔膜刺穿和内部短路风险；
20、5、本发明通过在阴极侧隔膜上引入金属酞菁，能够实现定制化功能优化，金属酞菁的结构可以通过分子修饰进行优化，调整其电子和化学特性，通过选择合适的取代基，可以进一步优化金属酞菁在隔膜上的性能，使其更好地满足锂硫电池的具体应用需求。
1.金属酞菁镍改性隔膜的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属酞菁镍改性隔膜的制备方法，其特征是：所述金属酞菁镍分别包括四硝基酞菁镍、四氨基酞菁镍和酞菁镍。
3.根据权利要求2所述的金属酞菁镍改性隔膜的制备方法，其特征是：所述四硝基酞菁镍的制备方法包括：
4.根据权利要求2所述的金属酞菁镍改性隔膜的制备方法，其特征是：所述四氨基酞菁镍的制备方法包括：
5.根据权利要求2所述的金属酞菁镍改性隔膜的制备方法，其特征是：所述酞菁镍的制备方法包括：
6.金属酞菁镍改性隔膜在锂硫电池中的应用。
