锂硫电池正极材料、其制备方法和锂硫电池技术

本发明专利技术提供一种锂硫电池正极材料、其制备方法和锂硫电池。本发明专利技术提供的锂硫电池正极材料为钴酸锰微球和硫单质形成的复合材料，所述的硫单质的质量含量为50~90%。本发明专利技术提供的钴酸锰对多硫化物具有极强的吸附作用，可以有效抑制多硫化锂在醚类电解液中的溶解，减缓电池充放电过程中的穿梭效应，降低锂硫电池的容量衰减，提高电池寿命。本发明专利技术提供的锂硫电池在0.1 C电流下，初始放电容量为991 mAh/g(按复合材料计算)，100次循环后容量为750 mAh/g，容量保持率为75.7%。

【技术实现步骤摘要】
锂硫电池正极材料、其制备方法和锂硫电池
本专利技术涉及锂硫电池，特别是锂硫电池正极材料及其制备方法，以及采用该正极材料的锂硫电池。
技术介绍
化学电池又称为化学电源，是把化学反应产生的能量直接转变为低压直流电能的装置。随着科学技术的进步和社会的飞速发展，人们对化学电源的需求日益增大。相比于传统二次电池，如铅酸电池、镉镍电池和镍氢电池，锂离子电池具有更高的容量和能量密度，是目前应用最为广泛的化学电源。然而，过渡金属层状化合物的摩尔质量较大，锂离子嵌入量较小，因此锂离子电池的理论比容量不超过300mAh/g，其极限质量能量密度为300Wh/kg，远远不能满足未来便携式电子产品以及电动汽车动力电源的需求。锂硫电池是一种以锂金属为负极，硫单质为正极的具有高能量密度的二次电池体系。单质硫是一种轻质、具有多电子反应能力的正极材料，与锂金属反应生成硫化锂，其理论比容量为1672mAh/g，理论能量密度高达2600Wh/kg。此外，单质硫来源丰富、价格低廉且无毒无害，可以降低电池成本，减小对环境的危害。尽管锂硫电池具有高能量密度的巨大优势，但锂硫电池同样存在一些问题亟待解决。（1）正极材料的导电性差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于：它是由钴酸锰和硫单质形成的复合材料，其中，硫单质含量为50‑90wt%。

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于：它是由钴酸锰和硫单质形成的复合材料，其中，硫单质含量为50-90wt%。2.根据权利要求1所述锂硫电池正极材料，其特征在于：钴酸锰为含有介孔的微球，介孔大小为10~50nm，钴酸锰微球直径为1~10μm。3.制备如权利要求1或2所述的锂硫电池正极材料的方法，其特征在于，包括：步骤（一），钴酸锰的制备，去离子水和无水乙醇混合；称取四水合乙酸钴（Co(CH3COO)·4H2O）和四水合乙酸锰（Mn(CH3COO)·4H2O），溶于步骤（1）所得混合溶液，搅拌溶解；称取碳酸氢铵，加入到步骤（2）所得混合溶液，搅拌溶解；将步骤（3）所得溶液转移至水热反应釜中，水热反应的温度为150~250°C，时间为10~30h；将步骤（4）水热反应产物用去离子水和乙醇离心清洗，干燥；将步骤（5）干燥后的产物置于马弗炉中煅烧，煅烧温度为400~600°C，时间为1~5h，得到钴酸锰；步骤（二），钴酸锰与硫单质复合，将钴酸锰与硫单质混合，置于球磨机中进行球磨处理，获得钴酸锰与硫的复合物，该复合物中硫单质含量为50-90wt%；将钴酸锰与硫的复合物转移至反应釜中，氩气气氛下...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学平，刘亚涛，李国然，刘胜，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12