[发明专利]一种壳核结构多孔碳-TiO2

权利要求书

1.一种壳核结构多孔碳-TiO₂锂硫电池正极材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：40-57份S负载TiO₂复合材料、18-26份聚苯乙烯树脂、13-18份纳米SiO₂、12-16份催化剂AlCl₃；所述S负载TiO₂复合材料制备方法包括以下步骤：

（1）向乙二醇溶剂中加入钛酸四丁酯，搅拌均匀后加入丙酮溶剂，与乙二醇的体积比为3-5:1，加热至35-55℃，反应0.5-1h，将溶液静置陈化10-15h，离心分离、洗涤固体产物，并置于体积比为1:1.2-1.8蒸馏水和乙醇混合溶剂中，超声分散均匀后加入NaOH，调节溶液pH至8-10，将溶液转移进中水热反应釜，并置于反应釜加热箱中，加热至150-180℃，反应20-30h，除去溶剂，洗涤固体产物并干燥，制备得到多孔纳米中空TiO₂；

（2）向球磨机中加入多孔纳米中空TiO₂和升华硫，均匀研磨成细粉置于水热反应釜，并置于反应釜加热箱中，加热至150-160℃，热处理8-12h，再升温至180-190℃，热处理2-3h，将物料冷却至室温并研磨均匀，制备得到S负载TiO₂复合材料；

所述反应釜加热箱包括箱体、箱体内部固定连接有保温层、箱体的底部固定连接有热鼓风机、热鼓风机的表面设置有通风孔、热鼓风机的内部设置有搅拌器、搅拌器与轴承固定连接，轴承的中心活动连接有旋转杆、旋转杆的表面固定连接有鼓风扇片、旋转杆的顶部固定连接有载物台、载物台的上方设置有反应釜、载物台的上表面固定连接有滑轨、滑轨与滑轮活动连接，滑轮活动连接有限位杆；

所述多孔纳米中空TiO₂和升华硫的质量比为1:2-3.5；

所述壳核结构多孔碳-TiO₂ 锂硫电池正极材料制备方法包括以下步骤：

（1）向CCl₄溶剂中加入13-18份纳米SiO₂，超声分散均匀后加入18-26份聚苯乙烯树脂和12-16份催化剂AlCl₃，加热至40-80℃，反应20-30h，再加入丙酮和盐酸溶液，搅拌均匀后将溶液除去溶剂，洗涤固体产物并干燥，固体产物置于气氛炉中并通入氮气，升温速率为2-4℃/min，在580-640℃保温煅烧2-4h，煅烧产物通过氢氟酸溶液刻蚀除去SiO₂ ，得到三维网络多碳材料；

（2）将三维网络多碳材料和40-57份S负载TiO₂复合材料均匀混合并研磨成细粉，置于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，并加入导电剂乙炔黑和胶黏剂聚偏氟乙烯，均匀分散后将溶液均匀涂覆在铝箔上，制备得到壳核结构多孔碳-TiO₂锂硫电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种壳核结构多孔碳-TiO₂锂硫电池正极材料，其特征在于：所述纳米SiO₂的平均粒径为10-20nm。