The invention discloses a core-shell structure of lithium sulfur battery cathode material, which is characterized in that a core-shell structure and core sulfur with nano scale, the number of cores can be one or a plurality of times, the outer layer is loose and have a mixture of good conductivity of carbon nanotubes, carbon nano fibers or the outermost layer of citric acid or asphalt carbon which has a certain hardness of the shell. The method of the invention has the advantages of convenient preparation, low cost and favorable for large-scale production, and is favorable for realizing the commercialization of the cathode material of the lithium sulfur battery.
【技术实现步骤摘要】
具有核壳结构的锂硫电池正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂硫电池正极材料
,更具体地说,是涉及一种具有核壳结构的锂硫电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
锂硫电池其电极理论容量达到1675mAh/g,电池能量密度高达2600Wh/kg,是在研的各种二次电池所无法比拟的。但是单质硫的导电性较弱,且存在多硫化物在电解液中的溶解,以及充放电过程中存在较大的体积膨胀与收缩,导致其至今无法商业化。一种较常用的方法是硫与纳米无机金属复合,希望利用纳米无机金属的高比表面积实现对硫的吸附的同时提升硫的导电性,该方法的缺点是大幅降低电极的硫含量,大部分的载流量不足50%,无法体现锂硫电池的优越性;另一种方法是硫与导电高分子化合物复合,将导电高分子作为硫的基质,并提供导电性,该方法能减少硫在电解液中的溶解,并为硫提供导电基质的作用,但仍无法解决体积膨胀的问题,且不能根本解决多硫化物在电解液中溶解的问题。还有一种则是采用各种孔径的纳米碳及其衍生物(如石墨烯)与硫复合。由于纳米碳及其衍生物具有较强的导电性及吸附性,且能为硫的体积膨胀预留空间,目前能做出具有较高容量的样品。但其仍未能彻底解决硫的溶解问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有核壳结构的锂硫电池正极材料及其制备方法,以克服现有技术中所存在的不足。本专利技术解决其技术问题的技术方案是:一种具有核壳结构的锂硫电池正极材料,其特征在于:具有核壳结构,内核为具有纳米尺度的单质硫,内核的数量可以是一个,也可以是多个,次外层为疏松且具备良好导电性的碳纳米管、碳纳米纤维或者两者的混合物,最外层为柠檬酸或沥青裂解碳构成 ...
【技术保护点】
一种具有核壳结构的锂硫电池正极材料,其特征在于:正极材料具有核壳结构,内核为具有纳米尺度的单质硫,内核的数量是一个或多个,次外层为疏松且具备良好导电性的碳纳米管或碳纳米纤维或碳纳米管和碳纳米纤维两者的混合物,最外层为柠檬酸或沥青裂解碳构成的具有一定硬度的外壳。
【技术特征摘要】
1.一种具有核壳结构的锂硫电池正极材料,其特征在于:正极材料具有核壳结构,内核为具有纳米尺度的单质硫,内核的数量是一个或多个,次外层为疏松且具备良好导电性的碳纳米管或碳纳米纤维或碳纳米管和碳纳米纤维两者的混合物,最外层为柠檬酸或沥青裂解碳构成的具有一定硬度的外壳。2.根据权利要求1所述具有核壳结构的锂硫电池正极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:S1)将单质硫与Ni(NO3)2·6H2O混合,放入纳米球磨机中球磨不少于40小时并充分干燥;S2)放入通有氮气气氛保护的回转炉中,同时通入...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄钊文,肖文平,张立荣,
申请(专利权)人:顺德职业技术学院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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