[发明专利]锂硫电池正极S@TiO2

摘要

本发明提供了一种用于锂硫电池正极的具有核壳结构的S@TiO2/聚吡咯复合材料的制备方法，该方法具体包括：首先以间苯二酚‑甲醛树脂球作为牺牲模板，然后用钛酸丁酯作为原料在间苯二酚‑甲醛树脂球上均匀覆盖一层Ti(OH)4，通过高温煅烧得到TiO2中空球，热熔融法填充硫后得到S@TiO2复合结构,利用化学氧化法制备聚吡咯纳米线，最后通过超声搅拌将S@TiO2与聚吡咯纳米线复合均匀，形成S@TiO2中空球外缠绕聚吡咯纳米线的复合结构。该结构可以有效抑制聚硫化物的扩散和充放电过程中的体积膨胀，高导电性的聚吡咯纳米线可以进行有效的电子传导，两者协同作用从而提高锂硫电池的电化学性能。

主权项

1.一种用于锂硫电池正极的具有核壳结构的S@TiO2/聚吡咯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）以间苯二酚‑甲醛树脂球为模板，十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，分散到无水乙醇中混合均匀，将钛酸四丁酯缓慢加入到混合溶液中，并在室温下搅拌8‑12小时，离心分离后将产物高温煅烧，得到TiO2中空球；（2）将升华硫溶于二硫化碳溶液中，搅拌至硫完全溶解后加入步骤（1）中所得TiO2中空球超声形成均一混合悬浊液，将此悬浊液在室温下搅拌至挥发干燥后，转入氩气气氛下的聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，120‑180 ℃保温12‑16小时得S@TiO2中空球；（3）将十六烷基三甲基溴化铵、吡咯分散到去离子水中混合均匀，将过硫酸铵水溶液缓慢加入到混合溶液中，冰水浴搅拌1‑4小时，离心洗涤后将产物真空烘干，得到聚吡咯纳米线；（4）将步骤（2）所得S@TiO2中空球与步骤（3）所得聚吡咯纳米线在无水乙醇中超声分散均匀，50‑90 ℃搅拌至干燥即得具有核壳结构的S@TiO2/聚吡咯复合材料。