[发明专利]一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将偏钒酸铵加入到去离子水中，搅拌溶解，然后将二氯化钴加入到上述溶液中，室温下搅拌溶解，随后加入六亚甲基四胺，将溶液置于水浴锅上进行水浴反应，将反应后的溶液离心，并用无水乙醇和去离子水冲洗多次后置于烘箱干燥，得到Co₂V₂O₇；

（2）将PVP和六水合硝酸锌加入甲醇溶剂中搅拌均匀，得到溶液A；将1,2-二甲基咪唑加入甲醇溶剂中搅拌均匀，得到溶液B，将步骤（1）烘干后的Co₂V₂O₇放入溶液A中，并进行缓慢的磁力搅拌，同时将溶液B滴入溶液A中进行反应，反应结束后，将反应后的溶液离心，用无水乙醇清洗，最后将洗涤后的产物干燥，得到Co₂V₂O₇@ZIF-8；

（3）将步骤（2）干燥的产物放入一个瓷舟中，三聚氰胺平铺在另一个瓷舟中，然后将两个瓷舟置于氩氢气保护的管式炉中进行氮化，自然冷却；

（4）将步骤（3）氮化产物和硫粉进行均匀混合，接着放入小瓶子中并密封，在烘箱中进行熔融反应，并自然冷却，得到锂硫电池正极材料；

步骤（1）中所述偏钒酸铵的质量为0.1~1.0 g，二氯化钴的质量为0.05~0.5 g，六亚甲基四胺的质量为0.6~6 g；

步骤（2）中PVP质量为0.5~5 g，六水合硝酸锌质量为0.36~3.6 g，Co₂V₂O₇质量为5~50g，1,2-二甲基咪唑质量为0.4~3.2 g，反应时间为5~50 分钟；

步骤（3）中所述三聚氰胺质量为1~10 g，Co₂V₂O₇@ZIF-8质量为50~500 mg；

步骤（4）中所述硫粉质量为90~900 mg，氮化产物质量为 5~50 mg。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述水浴反应温度为40~100 ℃，反应时间为2~20小时。

3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述氮化温度为300~1000℃，升温速率为2~25 ℃/min，保温1~10 h。

4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述熔融反应温度为75~300 ℃，反应时间为6~60小时。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的锂硫电池正极材料。

6.如权利要求5所述的锂硫电池正极材料在组装锂硫电池中的应用。