[发明专利]一种聚吡咯包裹中空多孔锰酸钴负载硫复合材料及其制备方法以及锂硫电池正极和锂硫电池

权利要求书

1.一种聚吡咯包裹中空多孔锰酸钴负载硫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)以钴盐和2-甲基咪唑为原料制备得到ZIF-67材料；

(2)将ZIF-67材料、高锰酸钾分散在去离子水中，进行水热反应，反应结束后，经离心、洗涤，干燥，得到中空多孔锰酸钴材料；

(3)将中空多孔锰酸钴材料与硫粉混合均匀，在氩气气氛中密封加热反应进行熏硫，得到锰酸钴/硫复合材料；

(4)将锰酸钴/硫复合材料分散在稀盐酸溶液中，加入吡咯单体，冰浴搅拌反应，反应结束后经过滤、洗涤，干燥，得到所述聚吡咯包裹中空多孔锰酸钴负载硫复合材料；

步骤(3)中，所述加热反应的条件为140～170℃反应12～50小时。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述水热反应的条件为：80～150℃反应6～15小时。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述ZIF-67材料、高锰酸钾的质量之比为1:1～3；所述高锰酸钾在去离子水中的浓度为2～20g L^-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，所述中空多孔锰酸钴材料与硫粉的质量之比为1:1～4。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述锰酸钴/硫复合材料与吡咯单体的质量体积比为5g:1～2mL；所述锰酸钴/硫复合材料在稀盐酸溶液中的浓度为1～10g L^-1。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述稀盐酸的浓度为0.02～0.8M；所述冰浴反应的时间为15～30h。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的制备方法制备得到的聚吡咯包裹中空多孔锰酸钴负载硫复合材料。

8.一种锂硫电池正极，其特征在于，以权利要求7所述的聚吡咯包裹中空多孔锰酸钴负载硫复合材料为活性物质制备得到。

9.一种锂硫电池，其特征在于，以权利要求8所述的锂硫电池正极为正极组装而成。