[发明专利]一种电池正极材料和锂硫电池

权利要求书

1.一种电池正极材料，其特征在于，所述电池正极材料包括碳基复合材料和填充于所述碳基复合材料的硫；

所述碳基复合材料包括二维层状石墨氮化碳和包覆所述二维层状石墨氮化碳的炭；

所述碳基复合材料通过所述二维层状石墨氮化碳与含碳有机物原位热解反应得到或通过在所述二维层状石墨氮化碳表面化学气相沉积炭得到。

2.根据权利要求1所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述硫通过以下步骤填充于所述碳基复合材料：

将所述碳基复合材料与单质硫混合后置于真空条件中，进行加热处理使所述单质硫熔融扩散至所述碳基复合材料内。

3.根据权利要求1所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述硫通过以下步骤填充于所述碳基复合材料：

将所述碳基复合材料分散于硫源溶液中，加入表面活性剂后，再加入沉淀剂进行搅拌使单质硫沉积至所述碳基复合材料内。

4.根据权利要求3所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述硫源选自Na₂S₂O₃、Na₂S_X和硫脲中的一种或多种；

所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠和吐温中的一种或多种；

所述沉淀剂选自盐酸、硫酸和双氧水中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述二维层状石墨氮化碳与含碳有机物原位热解具体包括：

将所述二维层状石墨氮化碳与所述含碳有机物在氮气和/或惰性气氛下，进行原位热解反应；

所述二维层状石墨氮化碳与所述含碳有机物的质量比为1：0.25～2；

所述含碳有机物选自葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、淀粉、沥青、酚醛树脂、聚乙二醇和抗坏血酸中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述原位热解反应的升温速率为2℃/min～10℃/min；

所述原位热解反应的温度为600℃～900℃；

所述原位热解反应的时间为2h～4h。

7.根据权利要求1所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述在所述二维层状石墨氮化碳表面化学气相沉积炭具体包括：

将所述二维层状石墨氮化碳与催化剂进行混合，通入含碳有机气体，进行化学气相沉积，再除去所述催化剂。

8.根据权利要求7所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述催化剂为金属氧化物；

所述含碳有机气体选自甲烷、乙烷、乙烯和乙炔中的一种或多种；

所述含碳有机气体的流速为2L/min～4L/min。

9.根据权利要求7所述的一种电池正极材料，其特征在于，所述化学气相沉积的升温速率为2℃/min～10℃/min；

所述化学气相沉积的温度为600℃～800℃；

所述化学气相沉积的时间为2h～4h。

10.一种锂硫电池，其特征在于，所述锂硫电池的正极材料包括权利要求1至9任意一项所述电池正极材料。