[发明专利]锂硫电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将吡咯和苯胺在含有软模板的水溶液中进行聚合反应，得到中空碳纳米微球前驱体；

将所述中空碳纳米微球前驱体进行洗涤，粉化处理，再经炭化处理和氨水活化处理，得到氮掺杂中空碳纳米微球；

将所述氮掺杂中空碳纳米微球与单质硫进行混合物后，于密闭环境中进行热处理，使得所述单质硫挥发并沉积在所述氮掺杂中空碳纳米微球中；

其中，所述炭化处理和氨水活化处理的方法如下：

在保护性气氛中，将所述中空碳纳米微球前驱体于700-1000℃下进行热处理；且所述保护性气氛含有由氨水受热分解生成的氨气和水蒸气的混合气体。

2.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，将所述吡咯和苯胺在含有软模板的水溶液中发生聚合反应的方法如下：

将所述吡咯和苯胺加入含有所述软模板的水溶液中，然后加入引发剂并于0-5℃下进行聚合反应；和/或

所述吡咯在含有所述软模板的水溶液中的质量浓度为0.3％-0.6％，所述苯胺在含有所述软模板的水溶液中的质量浓度为0.4％-0.8％。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种；和/或

所述引发剂在含有所述软模板的水溶液中的质量浓度为8％-16％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述热处理的时间为20-120min；和/或

所述热处理温度是以升温速率为2-10℃/min升温至700-1000℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述软模板的水溶液中的软模板与水的质量比为(0.5-2)：(70-99.5)；和/或

所述软模板为曲拉通X-100。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述氮掺杂中空碳纳米微球与单质硫的重量比为(3-8)：(4-8)；和/或

所述单质硫挥发的温度为150-250℃。

7.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料由权利要求1-6任一项所述的制备方法制备获得。

8.一种锂硫电池正极，包括集流体和结合在所述集流体上的正极活性层，其特征在于，所述正极活性层包括硫正极材料、导电剂和粘结剂，其中，所述硫正极材料为权利要求7所述的锂硫正极材料。

9.一种锂硫电池，包括正极和负极，其特征在于，所述正极为权利要求8所述的锂硫电池正极。