[发明专利]一种基于火山岩的锂硫电池正极材料及其制备和应用方法

权利要求书

1.一种基于火山岩的锂硫电池正极材料，其特征在于，是以火山岩粉末材料为骨架，将单质硫注入火山岩孔中得到的载硫复合材料。

2.根据权利要求1所述的基于火山岩的锂硫电池正极材料，其特征在于，火山岩粉末粒径范围小于200μm。

3.根据权利要求1所述的基于火山岩的锂硫电池正极材料，其特征在于，再对所述的载硫复合材料进行导电物质包覆；所述的导电物质包括金属元素或导电聚合物。

4.根据权利要求3所述的基于火山岩的锂硫电池正极材料，其特征在于，金属元素包括：银、铜、金、铝、钼、钨、锌、镍、铁、铂或锡；导电聚合物包括：聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔。

5.根据权利要求3或4所述的基于火山岩的锂硫电池正极材料，其特征在于，包覆的导电物质厚度为10nm-10μm。

6.一种基于火山岩的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）预处理火山岩：对粒径范围小于200μm的火山岩粉末用去离子水进行清洗，再对其超声振荡1-2h；然后放进烘箱中85-100℃干燥10-24h；将火山岩粉末加入1-10mol/L HCl溶液中酸洗处理1-2h，清洗；将火山岩粉末在真空条件下在100-150℃保温1-2h，在真空条件下冷却至室温，得到纯化后的火山岩粉末材料；

2）注硫：采用真空热处理法、保护气氛热处理法、化学法、溶剂交换法中的一种对火山岩粉末进行注硫。

7.根据权利要求6所述的基于火山岩的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中真空热处理法的步骤如下：a、真空状态下熔融单质硫注入火山岩粉末的孔隙中；b、然后继续在真空状态下加热将火山岩表面多余的硫升华，冷却至室温，干燥。

8.根据权利要求7所述的基于火山岩的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤a中，真空熔融注硫工艺的真空度范围在0.1-100Pa，单质硫在真空中液化的反应温度在40-100℃，反应时间1-3h；步骤b中，真空度范围在0.1-100Pa，气化的反应温度在60℃-120℃，反应时间10-30min。

9.权利要求1-5任一项所述的基于海泡石的锂硫电池正极材料的应用方法，其特征在于，所述的材料用于制备锂硫电池的正极。