[发明专利]基于酸角壳的多孔碳-硫复合材料及其制备方法和用途

摘要

本发明提供一种基于酸角壳的多孔碳‑硫复合材料及其制备方法和用途，包括步骤：1、将酸角壳放入强碱溶液中浸泡，强酸溶液洗成中性，烘箱中干燥，粉碎；2、将酸角粉末平铺于刚玉坩埚中，放入管式炉中，升温保温，随炉自然冷却至室温，得到预处理后的酸角壳碳；3、将酸角壳碳加入活化剂溶液中，搅拌活化，然后置于烘箱中干燥；由室温升温保温，使其完全碳化，随炉自然冷却至室温；4、将产物放入强酸溶液中，使其成中性；干燥得到多孔碳；5、将多孔碳与硫粉混合均匀，升温保温，随炉自然冷却至室温，取出，得到所述多孔碳‑硫复合材料；本发明得到的复合材料作为正极材料应用于锂硫电池中，有效提高了电池的循环稳定性。

主权项

1.一种基于酸角壳的多孔碳‑硫复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将酸角壳放入1～3mol/L的强碱溶液中浸泡12～24h，然后用与强碱溶液等浓度的强酸溶液洗成中性，除去酸角壳表面的杂质；将清洗干净的酸角壳放入50～100℃的烘箱中干燥12～24h，除去水分，然后采用行星式球磨机粉碎至毫米级别，待用；步骤2、将步骤1得到的酸角粉末平铺于刚玉坩埚中，然后放入管式炉中，在惰性气体气氛下由室温升温至300～600℃，保温1～3h，煅烧完成后，随炉自然冷却至室温，取出，得到预处理后的酸角壳碳；步骤3、将步骤2得到的酸角壳碳加入1～5mol/L的活化剂溶液中，搅拌活化8～12h，得到的反应液倒入刚玉坩埚中，然后置于烘箱中80～150℃下干燥3～12h，以去除其中的水分；干燥后的产物置于管式炉内，在惰性气体气氛下由室温升温至500～1000℃，保温1～5h，使其完全碳化，完成后，随炉自然冷却至室温，取出；步骤4、将步骤3得到的产物放入与步骤1中强碱溶液等浓度的强酸溶液中，使其成中性；待完成后，在真空烘箱中干燥，得到多孔碳；步骤5、将步骤4得到的多孔碳与硫粉按质量比为1：(1.5～4)混合均匀后，置于管式炉内，在惰性气体气氛下由室温升温至155～300℃，保温12～24h，完成后，随炉自然冷却至室温，取出，得到所述多孔碳‑硫复合材料。