1.一种基于WS2/CNTs复合材料的类固体电解质,其特征在于,由锂硫电池用有机电解液以及均匀分散在电解液中的WS2/CNTs复合材料组成,该WS2/CNTs复合材料是由一维磺基化CNTs与二维WS2纳米片交叠互联形成的具有丰富孔隙的三维网络结构,其有利于吸附锂硫电池用有机电解液形成多孔框架类固体电解质。
2.如权利要求1所述的类固体电解质,其特征在于,所述电解液为锂硫电池用有机电解液包括商用LS‑001、LS‑002。
3.如权利要求1所述的类固体电解质,其特征在于,所述WS2/CNTs复合材料在类固体电解质中重量占比为5~20%。
4.如权利要求1所述的类固体电解质,其特征在于,所述WS2/CNTs复合材料是通过水热法在一维磺基化CNTs表面生长超薄二维WS2纳米片获得,具体步骤如下:取20~80mg磺基化CNTs和40~100mg十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),将两者置于盛有
20~80mL去离子水的烧杯中超声分散0.5~1.5h,获得混合溶液A;称取15~75mg硫代乙酰胺(TAA)和40~100mg六氯化钨(WCl6),将两者置于盛有10~70mL去离子水的烧杯中超声分散0.5~1.5h,标记为溶液B;将A、B充分混合并超声0.5~1h,分散后转移至50~200mL的反应釜内衬中,250~270℃保温20~30h后离心洗涤,50~80℃下真空干燥12~24h,获得WS2/CNTs粉末。
5.如权利要求4所述的类固体电解质,其特征在于,所述磺基化CNTs是通过对多壁CNTs进行磺基化处理获得,具体步骤如下:将CNTs与60~70%HNO3在70~100℃下回流2~4h,洗涤、真空干燥,获得纯化CNTs;随后将其与4~6mol/L HNO3和4~6mol/LH2SO4的混合酸在70~100℃下回流4~6h,洗涤、真空干燥;最后将其分散于(NH4)2SO4溶液中,在230~260℃下加热0.5~1h,获得磺基化CNTs,其中CNTs与(NH4)2SO4的质量比为8~10﹕1。
6.一种制备如权利要求1所述基于WS2/CNTs复合材料的类固体电解质的方法,其特征在于,首先对CNTs进行表面磺基化修饰,其次通过水热法在CNTs表面生长超薄二维WS2纳米片,获得三维网络结构WS2/CNTs复合材料,将WS2/CNTs作为类固体电解质骨架浸润于有机电解液中,得到类固体电解质。
7.一种如权利要求1所述基于WS2/CNTs复合材料的类固体电解质在锂硫电池中的应用,其特征在于,将该类固体电解质用作锂硫电池电解质,组装锂硫电池并测试电化学性能。