[发明专利]全固态锂硫电池正极活性硫的宿主材料、正极材料、电池及制备方法与应用

权利要求书

1.一种全固态锂硫电池正极活性硫的宿主材料，其特征在于：为COFs衍生的多孔碳与Mxene的复合物；

其中，COFs衍生的多孔碳的多孔晶体结构中至少含有N、P、B中的一种；

Mxene为Ti₂C₃、Nb₂C、V₂C、V₄C₃、Mo₂C中的一种或多种的混合物。

2.一种全固态锂硫电池的正极材料，其特征在于：包括COFs衍生的多孔碳与Mxene的复合物，COFs衍生的多孔碳中负载活性硫；

其中，COFs衍生的多孔碳的多孔晶体结构中至少含有N、P、B中的一种；

Mxene为Ti₂C₃、Nb₂C、V₂C、V₄C₃、Mo₂C中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求2所述的全固态锂硫电池的正极材料，其特征在于：正极材料中，活性硫的质量分数为10％-70％。

4.根据权利要求2所述的全固态锂硫电池的正极材料，其特征在于：正极材料中，COFs的衍生多孔碳的质量分数为10％-50％。

5.权利要求2-4任一所述全固态锂硫电池的正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将COFs粉末碳化得到其衍生多孔碳；

其衍生多孔碳在加热条件下熔硫，与MXene水溶液混合，抽滤；

将抽滤后的固体干燥，得到柔性自支撑的复合硫正极材料。

6.根据权利要求5所述的全固态锂硫电池的正极材料的制备方法，其特征在于：所述COFs为Tf-TAPA、Sa-TAPA、Tf-TAPB或LZU1。

7.根据权利要求5所述的全固态锂硫电池的正极材料的制备方法，其特征在于：COFs粉末碳化的温度为500-1000℃，升温速度为1℃/min-5℃/min；

进一步的，熔硫的温度为150-160℃，优选为155℃；

进一步的，将抽滤后的固体干燥的温度为45-55℃。

8.一种全固态锂硫电池，其特征在于：其正极材料为柔性自支撑的复合硫正极材料。

9.根据权利要求8所述的全固态锂硫电池，其特征在于：还包括固态电解质与金属锂负极；

进一步的，所述固态电解质包括：聚合物固态电解质、陶瓷电解质或复合固态电解质中的任意一种；

进一步的，所述金属锂负极为锂箔、锂片、锂块、锂粉、锂带、锂合金中的任意一种。

10.权利要求1所述的宿主材料、权利要求2-4任一所述的正极材料或权利要求8或9所述的全固态锂硫电池在汽车、电动车中的应用。