一种锂硫电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法，所述锂硫电池正极材料包括硫碳纳米复合材料，所述硫碳纳米复合材料包括碳纳米管、TiO

Lithium sulfur battery positive electrode material and preparation method thereof

The invention discloses a cathode material of a lithium sulfur battery and a preparation method thereof, wherein the positive electrode material of the lithium sulfur battery comprises a sulfur carbon nano composite material, wherein the sulfur carbon nano composite material comprises carbon nanotubes and TiO

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
以锂离子电池和超级电容器为代表的新型储能设备受到了高度重视。锂离子电池具有比容量大、能量密度高和绿色环保的优势，是手机和平板等移动电子产品的首选储能器件。目前大规模应用于锂离子电池的正极的LiMn2O4、LiCoO2、LiFePO4等传统材料的理论比容量均在300mAh/g以下，无法满足新能源动力汽车的续航里程要求。Li-S电池体系可以提供的理论比容量高达1675mAh/g，有希望在短期内发展成为新型的储能系统。然而，Li-S电池中S的导电性能较差以及充放电过程中产生的聚硫分子的溶解扩散问题限制了该体系的进一步发展和应用。纯硫电极的电化学循环性能较差主要是由于单质硫本身作为电极材料，在实际应用中，其电子和离子具有绝缘性，因而需要单质硫与导电性能较好的其他材料通过各种复合方法，制备成复合材料作为电池正极材料使用。硫与碳复合用于制备锂硫电池正材料，更是近年来的研究热点。研究者们还研究了硫与高比表面活性炭、导电炭黑、纳米碳纤维、石墨、膨胀石墨、石墨烯和介孔碳等的复合材料在锂硫电池正极材料方面的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂硫电池正极材料，其特征在于，包括硫碳纳米复合材料，所述硫碳纳米复合材料包括碳纳米管、TiO

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，包括硫碳纳米复合材料，所述硫碳纳米复合材料包括碳纳米管、TiO2纳米颗粒和纳米硫粉，所述碳纳米管交缠形成具有相互连通的纳米微孔隙结构的微米级碳球，所述TiO2纳米颗粒均匀分散、镶嵌在所述微米级碳球中，形成复合碳微球，所述纳米硫粉均匀填充在所述复合碳微球中。2.如权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述复合碳微球与所述纳米硫粉的质量比为2：3。3.如权利要求1或2所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述TiO2纳米粒子的质量含量为10-30％，平均直径为20nm，所述复合碳微球的直径约为5μm。4.一种制备如权利要求1至3任一项所述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、配制TiO2纳米颗粒、PVA、碳纳米管的均匀混合液；S2、使用所述均匀混合液，在油包水乳液体系下，用油包水方法制备得到含有碳纳米管微球的溶液；S3、经过水浴加热将体系中的水分除去后，真空干燥，得到球形结构微粒的固体粉末材料；S4、将得到的固体粉末材料进行碳化处理，使PVA分子发生环化、氧化、交联反应，形成梯型分子和芳构化结构，进而得到由碳纳米管交缠形成的具有相互连通的纳米微孔隙结构的微米级碳球，TiO2纳米颗粒均匀分散、镶嵌在所述微米级碳球中，形成复合碳微球；S5、将纳米硫粉渗入到所述复合碳微球中。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将PVA粉末加入到去离子水中，在80℃下加热搅拌至完全溶解，在体系中加入碳纳米管，称取质量分数分别为10-30wt％的TiO2纳米颗粒加入至上述溶液中，继...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏悦，李宝华，贺艳兵，禇晓东，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44