[发明专利]锂硒电池正极材料及其制备方法以及锂硒电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂硒电池正极材料及其的制备方法，以及锂硒电池。

背景技术

锂硒电池是一种新型锂二次电池体系，其利用单质硒作为正极，金属锂为负极，通过硒与锂之间的化学反应实现化学能和电能间相互转换，具有比现有锂离子电池正极材料更高的能量密度。中国专利申请CN103187559 A及CN103178246 A分别公开了将单质硒与微孔载体或介孔载体混合加热，从而使单质硒分散在微孔载体或介孔载体的孔道内，可以得到具有良好循环稳定性和倍率性能的高容量锂二次电池。

然而，微孔材料或介孔材料的孔道极小，上述方法难以使单质硒充分且均匀地进入微孔孔道，且先进入孔道的单质硒使微孔堵塞，难以使更多的单质硒充分进入微孔材料或介孔材料内部，导致单质硒与载体无法均匀复合，从而使上述方法难以应用于实际工业化生产中。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种锂硒电池正极材料及其制备方法，以及锂硒电池。

一种锂硒电池正极材料的制备方法，其包括以下步骤：提供一惰性气氛饱和的氧化石墨烯分散液；向该惰性气氛饱和的氧化石墨烯分散液中通入硒化氢气体，以惰性气氛为载气，将所述氧化石墨烯还原为石墨烯的同时在石墨烯表面生成单质硒，得到单质硒-石墨烯分散液；将所述负载硒的石墨烯分散液进行溶剂热反应，得到一石墨烯基凝胶；以及将所述石墨烯基凝胶进行干燥处理，以获得一锂硒电池正极材料。

一种锂硒电池正极材料，包括三维多孔石墨烯宏观体以及多个分布于该三维多孔石墨烯宏观体内的单质硒，其中，所述三维多孔石墨烯宏观体为由多个石墨烯片相互搭接形成的自支撑结构，该多个石墨烯片之间具有多个孔隙，所述多个单质硒均匀分布于该多个孔隙及多个石墨烯片层表面。

一种锂硒电池，包括正极、负极、隔膜及电解液，所述正极包括一集流体以及设置于该集流体上的上述正极材料。

与现有技术相比较，本发明先利用氧化还原反应将单质硒原位生成在分散的石墨烯表面，再将原本分散的石墨烯相互搭接，组装成多孔宏观体材料，从而使单质硒均匀的设置在该多孔宏观体材料的孔道内及多个石墨烯片层表面，形成石墨烯与单质硒完全均匀混合的复合结构，有利于进一步提高锂硒电池的电化学性能。并且，该复合方法简单，适于工业化生产的应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的锂硒电池正极材料的制备方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的锂硒电池正极材料的扫描电镜照片图。

图3为本发明实施例提供的锂硒电池的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的锂硒电池的首次充放电曲线图。

主要元件符号说明

10锂硒电池12正极片122集流体124正极材料14负极片16隔膜18电解液

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的锂硒电池正极材料的制备方法，其制备方法及锂硒电池作进一步的详细说明。