[发明专利]一种基于MOFs的层状多孔硫化铜/硫纳米复合材料及其制备方法及锂硫电池正极和电池

权利要求书

1.一种基于MOFs的层状多孔硫化铜/硫纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将铜盐和对苯二甲酸溶于有机溶剂中，进行溶剂热反应，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到三维层状铜基MOFs；

（2）将三维层状铜基MOFs和硫粉分别置于磁舟的两端，加盖后置于管式炉中进行煅烧，自然冷却后即可得到基于MOFs的层状多孔硫化铜；

（3）将步骤（2）得到的基于MOFs的层状多孔硫化铜进行熏硫，即可得到基于MOFs的层状多孔硫化铜/硫纳米复合材料；

步骤（1）中，所述溶剂热反应的条件为90~130℃反应0.5~20小时；

步骤（2）中，所述煅烧的条件为400~600℃煅烧1～4小时。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述铜盐为三水合硝酸铜；所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺；所述铜盐、对苯二甲酸的物质的量之比为2:1；所述铜盐在有机溶剂中的浓度为0.03～0.27 mol L^-1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述层状铜基MOFs与硫粉的质量之比为2:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将步骤（2）得到的基于MOFs的层状多孔硫化铜与升华硫粉密封于充满氩气的聚四氟乙烯瓶中，在150~160℃保持20~26小时，即可完成熏硫。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将升华硫粉超声溶解于二硫化碳中，向其中加入步骤（2）得到的基于MOFs的层状多孔硫化铜进行超声分散，然后干燥成粉末，密封于充满氩气的聚四氟乙烯瓶中，在150~160℃保持20~26小时，即可完成熏硫。

6.根据权利要求1或4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述基于MOFs的层状多孔硫化铜与升华硫粉的质量之比为1:1～3。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的制备方法制备得到的基于MOFs的层状多孔硫化铜/硫纳米复合材料。

8.一种锂硫电池正极，其特征在于，由权利要求7所述的基于MOFs的层状多孔硫化铜/硫纳米复合材料作为活性物质制备而成。

9.一种锂硫电池，其特征在于，由权利要求8所述的锂硫电池正极作为正极制备而成。