[发明专利]一种高性能锂硫电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能锂硫电池正极材料，其特征在于，该正极材料为具有三维泡沫结构的石墨烯与V₂C Mxene的复合材料；该复合材料通过以下步骤制备所得：

（1）制备石墨烯与V₂C Mxene水相分散混合液：首先称取石墨烯均匀水相分散液，加入去离子水，稀释、搅拌得到石墨烯均匀分散体，然后将V₂C Mxene溶液加入至石墨烯均匀分散体中，连续搅拌形成均匀的石墨烯与V₂C Mxene水相分散混合液，该水相分散混合液中石墨烯与V₂C Mxene的质量比为10:1；

（2）制备吸附有石墨烯与V₂C Mxene的泡沫基材：首先将泡沫基材进行洗涤、干燥，然后浸泡至步骤（1）所得的石墨烯与V₂C Mxene水相分散混合液中,搅拌处理15～60分钟后取出干燥；重复上述浸泡过程3～5次,得到吸附有石墨烯与V₂C Mxene的泡沫基材；

（3）制备具有三维泡沫结构的石墨烯与V₂C Mxene的复合材料：首先称取FeCl₃· 6H₂O，再将量取的盐酸倒入FeCl₃· 6H₂O中，待FeCl₃· 6H₂O完全溶解在盐酸中，再量取去离子水倒入，配制成FeCl₃的盐酸溶液，其中FeCl₃与盐酸溶液的摩尔比为1:1，且两者的摩尔浓度均为1mol/L；然后将步骤（2）所得吸附有石墨烯与V₂C Mxene的泡沫基材完全浸泡于FeCl₃的盐酸溶液中进行浸泡，完全将泡沫基材刻蚀后取出，先后用去离子水和无水乙醇洗涤至中性，在60℃下干燥2h，即得具有三维泡沫结构的石墨烯与V₂C Mxene的复合材料。

2.根据权利要求1所述高性能锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（1）中称取5mL浓度为10mg/mL的石墨烯均匀水相分散液，加入去离子水，将其稀释为4mg/mL；V₂C Mxene溶液的浓度为5mg/mL。

3.根据权利要求1所述高性能锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（1）中稀释后的石墨烯均匀水相分散液搅拌0.5h；加入1mL浓度为5mg/mL的V₂C Mxene溶液，连续搅拌0.5h形成均匀的石墨烯与V₂C Mxene水相分散混合液。

4.根据权利要求1所述高性能锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（2）中泡沫基材依次用去离子水和无水乙醇各洗涤一次并在60℃干燥1h。

5.根据权利要求1所述高性能锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（3）中在80℃下进行浸泡3h。

6.根据权利要求1或4所述高性能锂硫电池正极材料，其特征在于，所述泡沫基材为泡沫镍。