一种蚕沙多级孔炭复合硫正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种蚕沙多级孔炭复合硫正极材料及其制备方法。先将蚕沙与ZnCl2混合置于高温管式炉中，通保护气体吹扫后，加热反应得到蚕沙多级孔炭SPC；然后放入石英管中，再倒入硫粉进石英管中，不与SPC直接接触；抽真空、密封后放入烘干箱，升温至120～160℃反应后取出自然冷却至室温，得到SPC/S1复合材料；再将其置于硫代硫酸钠溶液中静置，再滴加盐酸溶液进行化学沉积二次载硫反应2～5h，离心过滤后，在烘干得到SPC/S复合材料。本发明专利技术采用真空‑蒸汽法、化学溶液沉积法对硫进行负载，有利于硫在强吸附位的多级孔炭孔壁沉积生长，可显著提高硫在载体上吸附作用力和均匀分散度，提高电池正极的电比容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料化学和电化学
，具体涉及多孔炭材料及其锂硫电池材料及其制备方法。
技术介绍
化石能源的过度开发及大量消耗引发了日益严峻的全球能源危机和环境问题，严重威胁到了人类的生存环境和社会经济的持续发展。因此，加快对新能源特别是清洁可再生能源的开发和利用是人类社会在新世纪的共同面临的首要任务和严峻挑战。循环可用的二次电池是各种可再生能源(如太阳能、风能、潮汐能等)的优良储能装置，是未来清洁可再生能源不可缺少的重要组成，有重大的社会需求。近年来，锂硫电池作为新一代高能量密度的锂二次电池备受关注。它的理论比能量可高达2600Wh/kg，比锂离子电池能量密度高出6-7倍，可支撑一辆小型汽车续航500-800km以上，因而备受关注，且被认为是未来最有前途的储能电池体系之一。锂硫电池中硫正极材料的性能是决定锂硫电池品质高低的关键。然而，受限于硫及其放电产物硫化锂较差的导电性，以及在充放电过程中所形成的一系列多硫化锂中间产物易溶于有机电解液等缺点，锂硫电池仍存在硫正极利用率较低(特别是在大电流密度下充放电)和循环性能差等问题，成为阻碍锂硫电池实际应用的最大瓶颈。如果能将硫以微小粒度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚕沙多级孔炭复合硫正极材料，其特征在于：该材料的孔道内高度分散有小分子硫；所制得的蚕沙多级孔炭复合硫正极材料SPC/S复合材料在3.0C下循环120圈后的放电比容量为622‑655mAh/g，容量保持率高达86％以上。

【技术特征摘要】
1.一种蚕沙多级孔炭复合硫正极材料，其特征在于：该材料的孔道内高度分散有小分子硫；所制得的蚕沙多级孔炭复合硫正极材料SPC/S复合材料在3.0C下循环120圈后的放电比容量为622-655mAh/g，容量保持率高达86％以上。2.如权利要求1所述的蚕沙多级孔炭复合硫正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，(1)蚕沙多级孔炭的制备：将蚕沙与ZnCl2粉末混合，置于高温管式炉中，通保护气体吹扫后，加热反应得到蚕沙多级孔炭；(2)蚕沙多级孔炭上载硫：先将蚕沙多级孔炭放入石英管中，再倒入硫粉进石英管中，不与蚕沙多级孔炭直接接触；抽真空、密封后放入烘干箱，升温至120～160℃，然后恒温保持8～20h后取出自然冷却至室温，得到SPC/S1复合材料；(3)二次载硫：将SPC/S1复合材料置于硫代硫酸钠溶液中静置，再滴加盐酸溶液进行化学沉积二次载硫反应2～5h，离心过滤后，在烘干得到蚕沙多级孔复合硫正极材料。3.根据权利要求1所述的蚕沙多级孔炭复合硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加热反应温度300～700℃，反应时间为0.5-5h。4.根据权利要求1所述的蚕沙多级孔炭复合硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祯霞，朱梅萍，武阳，赵钟兴，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45