[发明专利]用于锂硫电池正极的石墨烯/硫/导电聚合物复合材料制备方法

摘要

本发明公开一种用于锂硫电池正极的石墨烯/硫/导电聚合物复合材料制备方法，包括以下步骤：（1）机械混合；（2）等静压融合；（3）聚合包覆；藉此，本发明通过采用简便易行的机械混合，等静压融合，聚合包覆等手段将单质硫包裹在石墨烯构成的三维导电网络中，可维持单质硫与石墨烯之间的优良电接触，缩短了锂离子的扩散路径，保证电极材料的电子传导不会丧失；同时导电聚合物对单质硫进行完全均匀的包覆，有效地阻止了反应中的聚硫离子与电解液的直接接触，从而提高了材料的首次充放电效率和循环性能。

主权项

一种用于锂硫电池正极的石墨烯/硫/导电聚合物复合材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）机械混合将单质硫与石墨烯按照质量比例加入到高速搅拌机中，使用转速500～5000 r/min进行分散1～4h，将单质硫均匀分散在石墨烯片层里；（2）等静压融合将单质硫与石墨烯混合物压粉填充到等静压成型机的橡胶模具中，通过高频电磁振动，使得压粉得到密实，密封后进行抽真空，排出粉末颗粒间的空气，放入装有水或油的高压容器中，加压到 100～200 MPa，加热至150～200℃，保压保温10～20h，冷却至室温后压制成块状物；（3）聚合包覆将块状物使用万能粉碎机破碎后，加入到浓度为0.5‑1M的HCl溶液中，超声分散10～50分钟，并辅以冰水浴形成悬浮液，取聚合物单体加入到上述悬浮液中，再超声分散10～50分钟，并辅以冰水浴；将引发剂过硫酸铵溶解于浓度为0.5～1M的HCl溶液中，并缓慢滴加到反应体系中，聚合物单体与硫酸铵的摩尔比为1:1，滴加时间控制在10～50分钟，烘干后即可制得石墨烯/硫/导电聚合物复合材料。