[发明专利]一种铜氧化物/碳纳米纤维/硫电极材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种铜氧化物/碳纳米纤维/硫电极材料，其特征在于：无水醋酸铜/聚丙烯腈纺丝原液经静电纺丝得到醋酸铜/聚丙烯腈纳米纤维膜，经热处理得到铜氧化物/碳纳米纤维复合物，与升华硫混合并热处理制得。

2.根据权利要求1所述的铜氧化物/碳纳米纤维/硫电极材料，其特征在于：所述铜氧化物/碳纳米纤维直径为100～400nm。

3.一种如权利要求1所述的铜氧化物/碳纳米纤维/硫电极材料的制备方法，包括：

(1)将无水醋酸铜粉末溶于N，N-二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀，加入聚丙烯腈粉末，继续搅拌，超声，得到静电纺丝原液；静电纺丝，真空干燥，得到醋酸铜/聚丙烯腈纳米纤维膜；其中，无水醋酸铜、聚丙烯腈、N，N-二甲基甲酰胺的质量比为0.1～0.5：1：8～10；

(2)将步骤(1)中得到的醋酸铜/聚丙烯腈纳米纤维膜在马弗炉中热处理，然后放置于通有惰性气氛的管式炉中热处理，得到铜氧化物/碳纳米纤维复合物；

(3)将步骤(2)中得到的铜氧化物/碳纳米纤维复合物与升华硫混合，在管式炉中热处理，得到铜氧化物/碳纳米纤维/硫材料；其中，铜氧化物/碳纳米纤维复合物与升华硫的质量比为1：1～9。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌均为室温磁力搅拌；搅拌的时间为0.5～1h；继续搅拌的时间为5～10h；超声的时间为1～2h。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中静电纺丝的工艺参数为：环境湿度为20～40％，环境温度为10～25℃，纺丝液推进速度为0.5～1.2mL/h，针头与接收铝箔之间的距离为10～20cm，针头与接收铝箔之间的电压为15～20kV。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中真空干燥的工艺参数为：真空干燥温度为60～70℃，真空干燥时间为20～24h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中马弗炉热处理温度为250～300℃，热处理时间为1～5h；管式炉中热处理温度为600～800℃，热处理时间为1～5h。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中惰性气氛为氮气或者氩气。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中管式炉热处理温度为150～180℃，热处理时间为12～24h。

10.权利要求1所述的铜氧化物/碳纳米纤维/硫电极材料在锂硫电池正极材料中的应用。