[发明专利]一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的制备方法及其使用方法

权利要求书

1.一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：将所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料制成圆形夹层，置于锂硫电池的隔膜和正极之间；

将一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料制成圆形夹层的方法为：使用小型冲孔机将其裁剪成直径为16mm的黑色圆形薄片；

一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1、按照一定的料液比分别称量一定质量的乙酰丙酮氧钒、二甲基甲酰胺、4,4'-二氨基二苯醚、均苯四甲酸酐，待用；

步骤1中乙酰丙酮氧钒、二甲基甲酰胺、4,4'-二氨基二苯醚、均苯四甲酸酐的料液比为1.0-1.2g:10-15mL:1.0-1.2g:1.08-1.2g；

步骤2、将步骤1中称量好的所述的乙酰丙酮氧钒中加入所述的二甲基甲酰胺，磁力搅拌一定时间，充分溶解后，加入所述的4,4'-二氨基二苯醚，超声一定时间后，在机械搅拌的条件下分次加入所述的均苯四甲酸酐，搅拌一定时间后，得到前体溶液，待用；

步骤3、将步骤2制备的前体溶液，进行静电纺丝，得到聚合物纤维，待用；

步骤4、将步骤3制备的聚合物纤维置于管式炉中进行热处理，以5℃min^-1的速率升温至250-300℃的范围内并保持1-2h，然后在氩气的保护下，以5-10℃min^-1的速率上升至650-900℃的范围内并保持1-2h，随后以5-10℃min^-1的速率降至300℃，最后退火至常温，制得一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：步骤2中乙酰丙酮氧钒中加入所述的二甲基甲酰胺的磁力搅拌时间10-20min，超声时间15-20min，机械搅拌时间20-30min。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：步骤3中静电纺丝条件为35℃温度环境下，施加电压为17kV，流速为0.4mL·h^-1，湿度为40%，金属喷嘴到铝箔收集器之间的距离为14cm。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：步骤4中热处理过程为以5℃min^-1的速率升温至300℃的范围内并保持1h，然后在氩气的保护下，以10℃min^-1的速率上升至900℃的范围内并保持2h，随后以5℃min^-1的速率降至300℃，最后退火至常温。

5.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：所述的正极的制备方法为将升华硫粉作为正极活性物质，Super-P为导电剂，PVDF为粘结剂，在研钵中手工研磨20分钟后，加入质量分数为5%的NMP溶液，磁力搅拌6h至黑色均匀糊状浆料，然后用玻璃棒将其均匀涂抹在直径为12mm的铝片上，然后在60℃的真空烘箱中烘干24小时，制得正极。

6.根据权利要求5所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：所述的升华硫粉、Super-P、PVDF的质量比为7:2:1。

7.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的无定形氧化钒/碳纤维材料的使用方法，其特征在于：所述的隔膜为pp膜。