[发明专利]一种氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将间苯二酚、甲醛、硫源、氮源、硼源和分散剂加入水中，加热搅拌，得到混合液，加热搅拌温度为60~90℃，加热搅拌时间为24~36h；

S2、将所述混合液过滤后，将得到的滤饼高温干燥，得到前驱体粉末，高温干燥温度为90~120℃，高温干燥时间为12~24h；

S3、将所述前驱体粉末在高纯氮气气氛下煅烧，得到氮硫硼共掺杂碳气凝胶，煅烧温度为800~1000℃，煅烧时间为2~3h；

S4、将所述氮硫硼共掺杂碳气凝胶与升华硫混合研磨均匀，在空气气氛下烧结，得到孔径集中在3~4nm的氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料；

所述间苯二酚与甲醛的摩尔比为1：（1.5~2.5）；所述间苯二酚与硫源、氮源、硼源、分散剂的摩尔比为1：（0.1~0.5）：（0.1~0.4）：（0.05~0.2）：（0.005~0.01）；

所述硫源为硫脲、十二硫醇或其组合；所述氮源为三聚氰胺、尿素或其组合；所述硼源为硼酸、硼砂或其组合；所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述氮硫硼共掺杂碳气凝胶与升华硫的质量比为1：（1.5~2.5）。

3.根据权利要求1所述的氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，烧结温度为160~180℃，烧结时间为10~16h。

4.一种氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料，其特征在于，由权利要求1~3任一项所述的制备方法制得。

5.如权利要求4所述的氮硫硼共掺杂碳气凝胶基硫复合材料作为锂硫电池正极材料的应用。