[发明专利]一种硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法和锂硫电池有效
| 申请号： | 201910426850.0 | 申请日： | 2019-05-22 |
| 公开（公告）号： | CN110212180B | 公开（公告）日： | 2021-02-05 |
| 发明（设计）人： | 李仕琦;王育天;董志华;蒋俊杰;冷丹;武军;程知群 | 申请（专利权）人： | 杭州电子科技大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/052;H01M4/136;H01M4/1397;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 浙江永鼎律师事务所 33233 | 代理人： | 陆永强 |
| 地址： | 310018*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 硫化 支撑 纳米 纤维 复合材料 制备 方法 电池 | ||
1.一种硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，制备硫酸锂/葡萄糖/细菌纤维素水凝胶复合材料；
步骤S2，将硫酸锂/葡萄糖/细菌纤维素水凝胶复合材料中的葡萄糖转化为碳球，细菌纤维素转化成碳纳米纤维，从而形成一种碳球/碳纳米纤维的气凝胶复合材料；
其中，所述步骤S1进一步包括以下步骤：
S10：将细菌纤维素水凝胶在去离子水中反复冲洗，去除杂质，并将水凝胶中的水去除；
S11：配制硫酸锂、葡萄糖水溶液，并将细菌纤维素放入溶液中浸泡20~60分钟，使细菌纤维素充分吸收该溶液，得到硫酸锂/葡萄糖/细菌纤维素水凝胶；
所述步骤S2进一步包括以下步骤：
S20：将硫酸锂/葡萄糖/细菌纤维水凝胶放入水热反应釜中，进行水热反应，自然降温后取出，得到水热后的水凝胶；
S21：将水热后的细菌纤维素放入冷冻干燥机中，经过6~10小时的冷冻和24小时的干燥后取出，得到气凝胶；
S22：将气凝胶放入管式炉中，在氩气气氛环境保护下，升温至600℃~900℃煅烧1~6小时后自热降温，即可得到成品硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料。
2.根据权利要求1所述的硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S11中，室温下，硫酸锂、葡萄糖、水的质量之比为1:0.8:90。
3.根据权利要求1所述的硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S20中，水热反应的温度为180℃~200℃。
4.根据权利要求1所述的硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S21中，冷冻干燥时温度保持-55℃~-60℃。
5.根据权利要求1所述的硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S22中，在氩气气氛保护下，以2℃/min的速率加热至800℃并保持2小时。
6.一种锂硫电池，其特征在于，该锂硫电池正极材料采用如权利要求1-5中任一项所述的硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料的制备方法所制备的硫化锂自支撑碳球/碳纳米纤维复合材料。
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