[发明专利]含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料的制备方法及其在锂硫电池正极中的应用

摘要

本发明提供了一种含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料的制备方法及其在锂硫电池正极中的应用，其制备方法为：将碳管取适量碳材料与硫单质混合研磨，加入CS2充分搅拌之后烘干制得含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料；将含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料与碳纳米管、聚偏氟乙烯混合，然后加入N‑甲基吡咯烷酮，以及1％～10％含铁卟啉，搅拌并超声分散均匀，得到浆料，将所得浆料均匀涂覆在集流体铝箔上，然后烘干，即得含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料；本发明制备方法，操作简单，条件温和，易于大规模生产；可以解决锂硫电池充放电过程中多硫离子在液态电解液中的溶解，有效抑制穿梭效应，提高锂硫电池的库伦效率和循环稳定性。

主权项

1.一种含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)碳材料载硫复合材料的制备：碳材料与单质硫按质量比1：1～4混合，研磨均匀后以料液质量比1：10～15加入CS₂中搅拌，然后置于10～30℃下至CS₂挥发完全后，剩余物质于120～160℃烘箱中保温8～12h，之后冷却至室温，即得碳材料载硫复合材料，所述的碳材料为碳纳米管或石墨烯；(2)含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料的制备：将步骤(1)所得碳材料载硫复合材料与导电添加剂、粘结剂按质量比1：0.05～0.25：0.05～0.15混合，然后加入N‑甲基吡咯烷酮，以及在浆料中质量占1～10wt％的含铁卟啉，搅拌并超声分散均匀，控制粘度在1000～10000cps，得到浆料，将所得浆料以150～400mm的厚度均匀涂覆在集流体铝箔上，然后将铝箔转移至40～60℃烘箱内烘干，即得含铁卟啉/碳纳米管复合正极材料。