[发明专利]一种锂硫电池用正极复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池用正极复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1) 在惰性气氛下对棕榈树纤维进行高温碳化，得到生物碳纤维；

(2) 将步骤(1)得到的生物碳纤维与氢氧化钾混合，在惰性气氛下煅烧以进行活化；

(3) 将步骤(2)得到的活化后的碳纤维与浓碱或氢氟酸反应以除去生物炭中的二氧化硅，得到多孔碳纤维；

(4) 用强酸对步骤(3)得到的多孔碳纤维进行处理，得到亲水性的碳纤维；

(5) 将高锰酸钾与步骤(4)得到的亲水性的碳纤维反应处理，得到锰氧化物/生物碳纤维复合材料；

(6) 将升华硫与步骤(5)得到的锰氧化物/生物碳纤维复合材料进行熔融复合，得到锂硫电池用正极复合材料；

所述步骤(3)中浓碱为氢氧化钾或氢氧化钠中的一种，浓度为0.5~10 mol/L；

所述氢氟酸的质量分数为0.2%~20%；

所述步骤(5)中亲水性的碳纤维与高锰酸钾的质量比为1:(0.2~20)，将高锰酸钾、亲水性的碳纤维加入到蒸馏水中溶解分散，将所得溶液于常压下进行反应，结束后冷却抽滤洗涤干燥；

所述常压下反应是将溶液放入烧杯，并加入冰醋酸，利用水浴磁力搅拌器进行搅拌，反应温度为25~95℃，时间为0.5~40h。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用正极复合材料的制备方法，所述步骤(1)中对棕榈树纤维的碳化温度为500~1000℃。

3.根据权利要求1或2所述的锂硫电池用正极复合材料的制备方法，所述步骤(2)中生物碳纤维中与氢氧化钾的质量比为1:(0.5~10)，活化后用稀盐酸处理，过滤后加蒸馏水洗至中性。

4.根据权利要求1或2所述的锂硫电池用正极复合材料的制备方法，所述步骤(4)中浓酸为硝酸、硫酸和盐酸中的一种以上，处理温度为70~160℃。

5.根据权利要求1或2所述的锂硫电池用正极复合材料的制备方法，所述步骤(6)中锰氧化物/生物碳纤维复合材料与升华硫的质量比为1:(0.5~5)，温度140~170℃，烧结时间为1~48h。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池用正极复合材料的制备方法，所述步骤(1)中的惰性气氛下为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的一种。