[发明专利]一种锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料，其中所述负极材料包含氮掺杂多孔碳和氮化钛，所述氮化钛用作多硫化物吸附材料，所述氮掺杂多孔碳作为载体，所述氮化钛负载在所述氮掺杂多孔碳的孔道中。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料，其中，以重量百分数计，所述氮掺杂多孔碳和所述氮化钛的重量比为(15％-30％)：(70％-85％)。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料，其中所述氮掺杂多孔碳的孔径分布为2-90nm，比表面积为200-4200m²/g。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料，其中所述氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料的孔径分布为40-60nm，比表面积为1800-3000m²/g。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料，其中所述氮化钛的晶粒尺寸为1.24-1.46nm。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料，其中所述氮掺杂多孔碳的晶粒尺寸为7.5-65nm。

7.一种制备权利要求1-6中任一项所述的锂硫电池用氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料的方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备间苯二酚甲醛树脂多孔碳；

(2)将得到的间苯二酚甲醛树脂多孔碳置于70-90℃下吸附水蒸气，然后浸入到钛酸异丙酯/1,3-二氧戊环溶液中0.5-1.5小时，然后过滤；

(3)氨气气氛中，将上述步骤(2)中得到的产物在800-900℃下煅烧4-6小时，即得氮掺杂多孔碳孔道负载氮化钛负极材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中所述步骤(1)中所述间苯二酚甲醛树脂多孔碳是根据以下步骤制备得到的：

a.取不同颗粒尺寸的硅溶胶按照一定的重量比混合后超声处理后干燥，得到二氧化硅模板；

b.将上述得到的二氧化硅模板浸入到间苯二酚/甲醛混合溶液中，并于冰水浴下静置后抽滤；

c.将上述步骤b中得到的产物首先在80-90℃下干燥20-24小时，然后在110-130℃下干燥20-24小时后抽滤；

d.氩气气氛中，将上述步骤d中得到的产物在800-1000℃下煅烧3-5小时，得到二氧化硅与间苯二酚甲醛树脂的复合材料；

e.将上述材料用稀氢氟酸洗涤，即制得间苯二酚甲醛树脂多孔碳。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中所述步骤a中所述二氧化硅模板是通过将粒径分别在5.5-9.5nm和21-24nm之间的硅溶胶按照重量比为(0.1-2.9)：32混合后经超声处理得到的。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其中所述步骤(2)中所述钛酸异丙酯/1,3-二氧戊环溶液中两者体积比为5∶95。