[发明专利]一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池正极用氧化石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料，其特征在于，该材料是在负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯表面覆盖氢氧化镍；纳米硫颗粒生长在氧化石墨烯的表面，在纳米硫颗粒的表面覆盖一层氢氧化镍；

所述自支撑复合 材料中，氢氧化镍的含量为5-15%、硫含量为60-90%、氧化石墨烯含量为5-30%；均为质量百分含量。

2.权利要求1所述的锂硫电池正极用氧化石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料的制备方法，包括步骤如下：

（1）将硫源与氧化石墨烯混合均匀，在还原剂、水溶液条件下水热反应，生成氧化石墨烯凝胶；

（2）将步骤（1）制得的氧化石墨烯凝胶置于稀酸溶液中，静置反应，得到负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯凝胶；

（3）将步骤（2）得到的负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯凝胶置于用于合成氢氧化镍的水溶液中水热反应，即得氧化石墨烯/硫/氢氧化镍复合结构的自支撑材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的硫源为五水硫代硫酸钠、硫化钠、硫化钾或亚硫酸钠，所述的还原剂为硫脲、氢氧化钾或氢氧化钠。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中水热反应温度70-90℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的稀酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸，稀酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）得到的负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯凝胶中硫与氧化石墨烯的质量比为（2.5-14）：1。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中用于合成氢氧化镍的水溶液为镍源和与镍源的反应物，所述的镍源为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍；与镍源的反应物为乌洛托品、氨基钠或氨水，经过反应生成氢氧化镍。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）生成的氢氧化镍与氧化石墨烯的质量比为（0.2-1.5）：1。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）水热反应温度为80-100℃。