[发明专利]一种氮、硫共掺杂中空生物质炭材料、制备方法、及其制备的锂硫电池正极极片和电池

权利要求书

1.一种锂硫电池正极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将天然含碳有机物研碎，加入有机溶剂超声分散洗涤抽滤，以去除天然含碳有机物的内部基质；

步骤二、将滤饼溶于有机溶剂中，磁力搅拌、静置、洗涤抽滤；

步骤三、接着将滤饼溶于硫酸溶液中，水浴磁力搅拌，进行抽滤、洗涤、抽滤，至中性，干燥之后得到中空生物质炭；

步骤四、将中空生物质炭、含氮有机物和含硫物质研磨均匀，在惰性气体氛围下进行梯度煅烧，得到一种氮、硫共掺杂中空生物质炭材料；所述含硫物质为硫酸铵、硫化铵或硫粉；

步骤五、将制备得到的氮、硫共掺杂中空生物质炭材料与Super p和粘结剂PVDF按重量比例为7:2:1的配比混合，加入NMP充分搅拌6h，涂布在铜箔上，在真空干燥箱中干燥后压成直径为14mm的圆片，即得到所需的锂硫电池正极极片；

所述的天然含碳有机物为柚子皮、柳絮、荷花粉中的一种；

步骤一所述的有机溶剂为无水乙醇或甲醇；

步骤二所述的有机溶剂为甲醛-乙醇或甲醛-甲醇混合溶液；

步骤三所述的硫酸浓度为8-11 mol L^-1；步骤三所述的水浴温度为50-100℃ ，磁力搅拌1-3 h；

步骤四所述梯度煅烧的烧结制度为：300℃下煅烧1h-2h，650℃-750℃下煅烧2h-4h，900℃下煅烧2h-4h，升温速度为3-5℃ /min，在升温前30-60 min通入氩气。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤四所述的含氮有机物为三聚氰胺、苯胺。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一所述的超声分散条件为25℃、80-100Hz超声1h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤四所述的中空生物质炭与含氮有机物的质量比为1:2-1:4；中空生物质炭材料与含硫物质质量比为1:3~4:3。

5.一种权利要求1-4任一项所述的锂硫电池正极极片的制备方法制备的锂硫电池正极极片。

6.一种权利要求5所述的锂硫电池正极极片制备的锂硫电池。