[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，包括碳布、共价有机框架和活性物质，其特征在于，所述共价有机框架为F-COF，所述碳布上生长有F-COF，所述活性物质吸附在所述碳布上。

2.如权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述F-COF由三醛基间三苯酚和2,2'-双(三氟甲基)二氨基联苯通过溶剂热法合成。

3.如权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述活性物质为单质硫粉，通过溶于CS₂然后滴加在碳布上。

4.如权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述碳布为W0S1009碳能碳布。

5.如权利要求1-4任一项所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述材料总质量为100％，所述F-COF的质量分数为15-30％，所述硫粉质量分数为7.5-20％，其余为碳布。

6.一种锂硫电池正极材料的制备方法，用于制备权利要求1至5任一项所述的锂硫电池正极材料，包括以下步骤：

步骤1：用浓硫酸和浓硝酸浸泡碳布，然后除去碳布上表面杂质，再将碳布干燥；

步骤2：将两种反应物三醛基间三苯酚和2,2'-双(三氟甲基)二氨基联苯按摩尔质量比2：3混合与步骤1处理过的碳布一同研磨均匀，使所述两种反应物附着在碳布上；将所述两种反应物的混合物和碳布一起放置在容器中，将1,4-二氧六环、1,3,5-三甲苯和冰醋酸分别加入容器中；通过溶剂热法在步骤1所述碳布上原位合成F-COF，得到F-COF/CC材料；

步骤3：将所述活性物质溶于CS2，将上述含有活性物质的溶液均匀滴在步骤2得到的F-COF/CC上，得到F-COF/CC@S；

步骤4：步骤3得到的F-COF/CC@S进行水热反应，F-COF/CC@S极片制备完成。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述浓硫酸和浓硝酸的体积比为3：1；通过冲洗和超声振荡的方法除去碳布上表面杂质。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2中在容器中的反应包括：冷冻脱气，然后进行溶剂热反应，升温步骤中，温度为120-140℃，反应72-96h。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述含有活性物质的CS2溶液为含有S的CS2溶液，摩尔浓度为0.1-0.2mol/L，将所述含有S的CS2溶液1-3ml滴加于步骤2得到的F-COF/CC上；步骤4中，水热反应温度为150-160℃，反应10-12h。

10.权利要求1至4任一项所述的锂硫电池正极材料及权利要求5至9任一项所述的制备方法在在锂硫电池制备中的应用。