[发明专利]一种锂硫电池正极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201811348190.0 | 申请日： | 2018-11-13 |
| 公开（公告）号： | CN109494366A | 公开（公告）日： | 2019-03-19 |
| 发明（设计）人： | 李勇;王雨 | 申请（专利权）人： | 南昌大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
| 代理公司： | 苏州中合知识产权代理事务所(普通合伙) 32266 | 代理人： | 赵晓芳 |
| 地址： | 330031 江西省南昌市红*** | 国省代码： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 锂硫电池正极 制备 多孔碳 硫元素 碳材料 材料电化学性能 惰性气氛条件 复合正极材料 硫碳复合材料 结构稳定性 多孔结构 高温混合 化学作用 活性物质 氢氧化钾 原位掺杂 掺杂的 有效地 蚕沙 活化 硫碳 碳化 应用 | ||
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料为硫碳复合材料，所述硫碳复合材料中硫和碳的质量百分比分别为：硫50％-80％，碳20％-50％。
2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述碳的掺杂元素为氮和硫元素，氮的掺杂量为1％-10％，硫的掺杂量为1％-10％。
3.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述碳为多孔结构，孔的直径为1-100nm。
4.一种权利要求1至3任一项所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
(1)将蚕沙过筛，并将过筛后的蚕沙进行球磨破碎；
(2)用盐酸将球磨后的蚕沙进行酸洗去除金属杂质，盐酸浓度为0.5-10mol L-1，随后将酸洗后的蚕沙水洗至中性，并干燥；
(3)将干燥后的蚕沙放入炉中进行高温碳化；
(4)将碳化后的碳材料与氢氧化钾进行机械混合，并在高温下进行活化；
(5)将活化后的碳进行水洗至中性并干燥后，将得到的碳与硫在高温下混合，得到硫碳复合正极材料。
5.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中球磨时间为1-10h。
6.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中高温碳化过程的碳化温度为600-900℃，碳化时间为4-8h，碳化气体为氮气或氩气。
7.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的高温活化过程的活化温度为600-800℃，活化时间为4-12h，活化气体为氮气或氩气。
8.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中碳和氢氧化钾的质量百分比分别为：碳30％-60％，氢氧化钾40％-70％。
9.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的蚕沙为碳前驱体。
10.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中硫和碳混合温度为150-220℃，混合时间2-10h。
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