[发明专利]一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米材料，其特征在于，所述材料具有以下特征：

(i)所述材料为Fe₂O₃纳米颗粒；

(ii)所述纳米颗粒为立方体形状，且颗粒尺寸为300～500nm；

(iii)所述材料为多孔结构，且颗粒的孔径分布为1～10nm。

2.如权利要求1所述纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：

方法(一)，所述方法包括以下步骤：

(a)将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、盐酸和亚铁氰化钾进行反应后，对反应混合物进行分离，得固体颗粒；

(b)将步骤(a)的固体颗粒煅烧，得到所述的纳米材料；

或方法(二)，所述方法包括以下步骤：

(a')将铁氰化钾(K₃Fe(CN)₆)和葡萄糖的混合水溶液进行反应后，对反应混合物进行分离，得固体颗粒；

(b')将步骤(a')的固体颗粒煅烧，得到所述的纳米材料。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

步骤(a)中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、盐酸和亚铁氰化钾的摩尔比为10～1：4000：1；优选为3～5：4000：1；

步骤(a')中，铁氰化钾(K₃Fe(CN)₆)和葡萄糖摩尔比为1-50：1-1000；优选为1：100。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(b)或步骤(b')中，煅烧温度为500±20℃。

5.一种硫正极材料，其特征在于，所述硫正极材料包括导电集流体和涂覆于所述导电集流体上的导电涂层，所述导电涂层包括：活性组分、导电碳黑和黏结剂，其中，所述活性组分包含权利要求1所述的纳米材料和单质硫。

6.如权利要求5所述的硫正极材料，其特征在于，按活性组分总重量计，所述纳米材料的质量百分比为1～10%，优选为3～7%。

7.如权利要求5所述硫正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)提供一混合浆料，所述浆料包含权利要求1所述的纳米材料、单质硫、导电碳黑、黏结剂和溶剂；

(b)将所述混合浆料涂覆于导电集流体上，得到所述的硫正极材料。

8.一种如权利要求1所述纳米材料的用途，其特征在于，所述纳米材料用于制备硫正极材料。

9.一种锂硫电池，其特征在于，所述电池包括权利要求5所述的硫正极材料。

10.一种阻止锂硫电池中多硫化物流失的方法，其特征在于，所述方法包括将权利要求1所述的纳米材料掺杂于锂硫电池中的步骤。