The invention relates to a metal organic framework Uio 66@S lithium sulfur cathode material and preparation method thereof. The invention belongs to the technical field of lithium sulfur batteries. Metal organic framework Uio 66@S lithium sulfur cathode material, the metal organic framework Uio 66@S composite conductive agent, binder mixture, metal organic framework Uio 66@S composite metal salt and terephthalic acid generated by metal organic framework materials mixed with sulfur and milling. The preparation method: 1) the synthesis of metal organic framework materials Uio 66: take the metal salt and metal organic framework terephthalic acid reaction materials; 2) the formation of Uio 66@S composites and sulfur ball milling and mixing evenly, the formation of Uio 66@S composite by melting method; 3) the preparation of the electrode materials with the conductive agent and binder in solvent mixing to form slurry and coated on the current collector, drying and cutting. The invention has the advantages of high specific surface area, rich mesoporous pores, simple preparation process, low cost and large scale production.
【技术实现步骤摘要】
金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料及制备方法
本专利技术属于锂硫电池
,特别是涉及一种金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料及制备方法。
技术介绍
目前,随着全球化石能源的消耗殆尽和日趋恶化环境问题,新的清洁能源材料越来越被重视研究开发。锂离子商用化电池自上世纪90年代问世以来,一直主导着整个能源市场,革新了一代又一代电子产品。然而电子及动力技术的飞速发展,目前商用锂离子电池似乎明显满足不了如今对高容量、高功率电源的需求。以单质硫为正极、以金属锂为负极的锂硫电池体系拥有超高的理论比容量(1675mAh﹒g-1)和理论比能量(2600Wh﹒kg-1)远远高于目前的各种锂离子电池体系。此外正极单质硫储量丰富、价格低廉、环境友好等优势使得锂硫电池成为近几年的研究热点。然而,锂硫电池也存在一些固有的缺陷。如单质硫的不导电性和多硫负离子的“穿梭效应”等问题。单质硫的不导电性会导致活性物质利用率低、倍率性能差;而“穿梭效应”会造成活性物质的损失,导致容量的快速衰减、缩短电池循环寿命。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料及制备方法。金属-有机框架材料是一类以金属离子为节点,与有机配体络合而形成的具有周期性的三维网络材料。这类材料具有极高的比表面和丰富的孔道结构。由于金属离子和有机配体来源丰富,使得该类材料的拓扑结构、比表面、孔道尺寸及形状、修饰的多样性和灵活性要远远优于目前的各类碳材料。作为锢硫载体,通过其细微的孔道结构和金属离子的路易斯酸性,能在物理束缚和化学吸附作用的双重功效下,对多硫负 ...
【技术保护点】
一种金属有机框架Uio‑66@S锂硫正极材料,其特征是:金属-有机框架Uio‑66@S锂硫正极材料由金属-有机框架Uio‑66@S复合材料与导电剂、粘结剂混合而成,金属-有机框架Uio‑66@S复合材料为金属盐与对苯二甲酸生成的金属-有机框架材料与硫混合熔融而成。
【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料,其特征是:金属-有机框架Uio-66@S锂硫正极材料由金属-有机框架Uio-66@S复合材料与导电剂、粘结剂混合而成,金属-有机框架Uio-66@S复合材料为金属盐与对苯二甲酸生成的金属-有机框架材料与硫混合熔融而成。2.根据权利要求1所述的金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料,其特征是:金属盐为ZrCl2、TiCl4、AlCl3、FeCl2、FeCl3、CuCl2、ZnCl2、CrCl3、Zr(NO3)2、Al(NO3)3、Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Cr(NO3)3、Co(NO3)2中的一种或几种。3.一种金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料的制备方法,其特征是:金属有机框架Uio-66@S锂硫正极材料的制备过程包括以下工艺步骤:1)金属-有机框架材料Uio-66的合成:取金属盐与对苯二甲酸溶于N-N二甲基甲酰胺溶剂中,在100℃-120℃条件下反应生成金属-有机框架材料;2)Uio-66@S复合材料的形成:将金属-有机框架Uio-66材料与硫混合球磨均匀,采用熔融法将硫扩散到金属-有机框架材料的内孔孔道中,形成Uio-66@S复合材料;3)电极材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:李秀涛,蒲玉杰,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十八研究所,
类型:发明
国别省市:天津,12
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