The present invention discloses a sulfur-selenium compound coated with conductive polymer and graphene oxide and its preparation and application, which is characterized by: a sulfur-selenium compound based on the reaction of sodium selenite and sodium sulfide, then a conductive polymer is coated with an outer layer to improve conductivity, and finally a graphene oxide layer is coated to obtain a composite material of selenium sulfide/conductive polymer/graphene oxide. The introduction of conductive polymers into selenium sulfide cathode materials can not only significantly improve the conductivity of selenium sulfide, but also alleviate the shuttle effect caused by the diffusion loss of polysulfides and selenides. In addition, graphene oxide, the most coated layer, can also improve the specific capacity of selenium sulfide batteries more effectively.
【技术实现步骤摘要】
包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物及其制备和应用
本专利技术属于电化学
,特别涉及包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物及其制备和应用。
技术介绍
在当今社会,人类社会主要面对着两大危机:环境问题和能源问题,所以发展可再生能源以及绿色新能源已经成为我们人类社会的共同认知。如今,发展高性能电池已经成为科学家肩上的重担,以绿色能源无污染的电动车等也已经由研发阶段逐步走向广大人群。锂硫电池由于具有较高的理论比容量,目前被广泛关注,但硫的导电性差,而跟硫同一主族具有较高导电性的硒元素理论比容量不高,仅有687mAh/g。所以具有两者优势的硫化硒作为电极材料走入科学家们的视野。硫化硒作为一种正极活性材料,它的理论比容量比硫的理论比容量(比容量~1675mAh/g,能量密度~2600Wh/kg)要低一些,但是它的导电性比单质硫要高。由此可见,当硫化硒与金属锂组成电池时,它的理论能量密度也很可观。此外,硫化硒还具有资源充沛、价格实惠等优点。正因为如此,硫化硒作为正极电极制备的电池被认为是下一代极具发展潜力的性价比极高的高性能电池体系。以金属锂为负极,硫化硒材料为正极制备的电池是如今最具有研究吸引力的二次电池体系之一,但是他也有自身的缺点。比如说,硫化硒正极材料的中间产物多硫化物、多硒化物的溶解产生的穿梭效应,以及体积膨胀效应等,导致了电池的循环寿命变短以及电池的比容量的快速衰减。通过大量的研究发现,引入导电聚合物是一种比较高效的处理体积膨胀效应的方法,同时它可以增加电极的导电性。崔毅等科学家应用原位化学氧化聚合法合成了一种新型的硫/聚噻吩复合材料,聚噻吩在复合 ...
【技术保护点】
1.包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物,其中,所述硫硒化合物的外层包覆有导电聚合物,导电聚合物外层包覆有氧化石墨烯。
【技术特征摘要】
1.包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物,其中,所述硫硒化合物的外层包覆有导电聚合物,导电聚合物外层包覆有氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的硫硒化合物,其特征在于,所述的导电聚合物为聚噻吩、聚苯胺或聚吡咯中的一种或两种以上;所述硫硒化合物为硫化硒。3.根据权利要求2所述的硫硒化合物,其特征在于,所述的聚噻吩以3,4-乙烯二氧噻吩作为单体;所述聚苯胺以苯胺作为单体;所述聚吡咯以吡咯作为单体。4.一种硫化硒电池正极片,包含集流体以及涂覆在集流体上的权利要求1、2或3所述的包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物涂层。5.根据权利要求4所述的正极片,其特征在于:所述涂层该包含导电剂和粘结剂,包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物、导电剂和粘结剂的质量比7~8:1~2:1。6.根据权利要求4所述的正极片,其特征在于:所述的导电剂是乙炔黑、科琴黑、导电炭黑或石墨烯中的一种或两种以上。7.根据权利要求4所述的正极片,其特征在于:所述的粘结剂为β-羰基环糊精、聚偏氟乙烯、梭甲基纤维素钠、聚丙烯酸以及环氧树脂中的一种或几种。8.一种权利要求1、2或3所述的包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物的制备方法,包括如下步骤:步骤(1):将亚硒酸盐和硫化盐按照摩尔比为1:1~3:1在水中混合,水中含有表面活性剂,表面活性剂浓度为2g/mL~4g/mL,调节pH值至2...
【专利技术属性】
技术研发人员:张开龙,潘红琳,王莉,王迪,江钰,蒋政言,王磊,王良彪,周全法,
申请(专利权)人:江苏理工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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