[发明专利]基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将酸角壳放入1～3mol/L的强碱溶液中浸泡12～24h，然后用与强碱溶液等浓度的强酸溶液洗成中性，除去酸角壳表面的杂质；将清洗干净的酸角壳放入50～100℃的烘箱中干燥12～24h，除去水分，然后采用行星式球磨机粉碎至毫米级别，待用；步骤1所述强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液；所述强酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸溶液；球磨的频率为31.66Hz～37.66Hz；

步骤2、将步骤1得到的酸角粉末平铺于刚玉坩埚中，然后放入管式炉中，在惰性气体气氛下由室温升温至300～600℃，保温1～3h，煅烧完成后，随炉自然冷却至室温，取出，得到预处理后的酸角壳碳；

步骤3、将步骤2得到的酸角壳碳加入1～5mol/L的活化剂溶液中，搅拌活化8～12h，得到的反应液倒入刚玉坩埚中，然后置于烘箱中80～150℃下干燥3～12h，以去除其中的水分；干燥后的产物置于管式炉内，在惰性气体气氛下由室温升温至500～1000℃，保温1～5h，使其完全碳化，完成后，随炉自然冷却至室温，取出；

步骤4、将步骤3得到的产物放入与步骤1中强碱溶液等浓度的强酸溶液中，使其成中性；待完成后，在真空烘箱中干燥，得到多孔碳；真空烘箱中干燥温度为60-100℃，干燥时间为8-12h；

步骤5、将步骤4得到的多孔碳与硫粉按质量比为1：(1.5～4)混合均匀后，置于管式炉内，在惰性气体气氛下由室温升温至155～300℃，保温12～24h，完成后，随炉自然冷却至室温，取出，得到所述多孔碳-硫复合材料。

2.根据权利要求1所述的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2所述惰性气体为氩气；焙烧温度为300～500℃，时间为1～3h。

3.根据权利要求1所述的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3所述活化剂溶液为氢氧化钾水溶液、或氯化锌水溶液、或磷酸水溶液，活化剂溶液浓度为1～5mol/L。

4.根据权利要求1所述的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所述惰性气体为氩气。

5.根据权利要求1所述的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料的制备方法，其特征在于：步骤4所述强酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液。

6.根据权利要求1所述的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2、步骤3和步骤5中在惰性气体气氛下由室温升温过程的升温速率为2～5℃/min。

7.权利要求1至6任意一项所述的制备方法得到的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料。

8.权利要求7所述的基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料用于锂硫电池正极材料的用途。