The invention discloses a method for preparing a silicon carbon coated lithium sulfur cathode materials, the method of using titanium zirconium phosphate as the carrier, the layered effect can effectively inhibit the process of self discharge of the battery, and the sulfur particles supported on the zirconium titanium, titanium zirconium phosphate as unique layered structure and tightly wrapped the dissolved sulfur particles, can effectively inhibit the discharge of intermediate product polysulfide, improve the cycle performance of lithium sulfur batteries; porous silicon carbon coated material characteristic of the invention has the absorption and storage for electrolyte, and volume of silicon material during charge and discharge expansion space, size of nano porous silicon, is to alleviate the silicon particle volume effect, so it has high reversible capacity, good cycling performance, excellent rate performance advantages.
【技术实现步骤摘要】
一种碳硅包覆的硫锂正极材料的制备方法
本专利技术涉及电池材料领域,具体涉及一种碳硅包覆的硫锂正极材料的制备方法。
技术介绍
与传统的铅酸、镍镉、镍氢等二次电池相比,锂离子二次电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染、自放电小以及循环寿命长等优点。自1991年日本某公司成功将锂离子电池实现商品化以来,锂离子电池已成为手机、笔记本电脑和数码产品的主导电源,在电动汽车和储能等领域的应用亦越来越广泛。以金属锂为负极、单质硫为正极的锂硫电池的理论比能量可达到2600Wh/kg(锂和硫的理论比容量分别为3860mAh/g和1675mAh/g),远大于现阶段所使用的商业化二次电池。此外,单质硫廉价、环境友好的特性又使该储能体系极具商业价值。然而在现有技术中,锂硫电池中对正极活性物质硫的利用率不高,其循环容量衰减严重,循环性能较差,且电化学性能不佳。为了提高锂硫电池的性能,目前人们致力于对锂硫电池的正极材料改性的研究,以提高其导电性和循环性能。例如将硫填在介孔碳空隙中,介孔碳的加入提高了导电性;此外还有研究工作者采用导电高分子对硫进行改性,导电高分子的加入能够有效改善锂硫电池的循环性能。然而,上述对硫正极材料进行改性的方法虽然能够提高锂硫电池的导电性或提高其循环性能,但是得到的锂硫电池的能量密度降低,也就是说,这种对硫正极材料进行改性的方法不能从整体上提高锂硫电池的性能。表面包覆碳硅材料是目前改善锂离子电池正极材料不足的有效方法之一,目前,硅碳复合材料制备主要采用:1)纳米硅材料与石墨材料复合并碳包覆;2)粗硅高能球磨与石墨复合并碳包覆;3)在石 ...
【技术保护点】
一种碳硅包覆的硫锂正极材料的制备方法,该方法包括如下步骤:(1)制备得到含磷酸锆钛硫锂正极材料按摩尔比0.4:1.8:4称量钛盐、锆盐及含磷化合物,将钛盐、锆盐溶于10‑20倍去蒸馏水中,加入含磷化合物,调节pH4‑6反应2‑3h后,静置8‑12h,然后过滤、洗涤、干燥,得到磷酸锆钛;按质量比10:(1‑2)将硫磺和上述磷酸锆钛加入溶剂研磨10‑15h后干燥,再次研磨50‑150min,然后在惰性气体下于125‑145℃下煅烧8‑10h后再在300‑350℃煅烧10‑15h,得到含磷酸锆钛硫锂正极材料;(2)制备碳硅包覆材料将微米硅、石蜡、淀粉、乙二醇按质量比(15‑35):(30‑10):(15‑25):100比例混合后球磨为球磨混合物,对球磨混合物进行干燥造粒得到微米硅、石蜡、淀粉均匀分布的前驱体;将所得前驱体加热处理,使石蜡熔出,得到多孔结构的硅与碳源均匀分布的前驱体材料,所述前驱体加热处理控制加热处理温度为100‑150℃,处理时间为10‑15h;将所得前驱体材料,在惰性气氛保护下高温烧结,得到碳硅包覆材料;所述高温烧结是控制烧结温度为900‑1000℃,控制烧结时温度的升温速 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳硅包覆的硫锂正极材料的制备方法,该方法包括如下步骤:(1)制备得到含磷酸锆钛硫锂正极材料按摩尔比0.4:1.8:4称量钛盐、锆盐及含磷化合物,将钛盐、锆盐溶于10-20倍去蒸馏水中,加入含磷化合物,调节pH4-6反应2-3h后,静置8-12h,然后过滤、洗涤、干燥,得到磷酸锆钛;按质量比10:(1-2)将硫磺和上述磷酸锆钛加入溶剂研磨10-15h后干燥,再次研磨50-150min,然后在惰性气体下于125-145℃下煅烧8-10h后再在300-350℃煅烧10-15h,得到含磷酸锆钛硫锂正极材料;(2)制备碳硅包覆材料将微米硅、石蜡、淀粉、乙二醇按质量比(15-35):(30-10):(15-25):100比例混合后球磨为球磨混合物,对球磨混合物进行干燥造粒得到微米硅、石蜡、淀粉均匀分布的前驱体;将所得前驱...
【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人,
申请(专利权)人:苏州思创源博电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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