【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柔性自支撑高倍率性能锂硫电池正极材料及其制备方法，属于电气材料
技术介绍
随着人们对便携式电子设备和下一代电动汽车需求的日益增长，构建高能电池体系成为当前储能电池技术发展的关键科学问题。锂硫电池作为新一代储能体系，其理论能量密度远远高于目前商业化的锂离子电池，可满足大部分电子设备对于储能的要求。但是，硫及其放电产物的电导率很差、正极材料在充放电过程中将近80%的体积膨胀、中间产物多硫化物的“穿梭效应”等种种问题的存在，严重制约了锂硫电池的实际应用。因此，寻找和开发适宜的硫正极材料来缓解上述问题是克服困难的关键，也是研究的热点和难点。近年来研究者们针对以上问题进行了许多研究，如程博闻等（天津工业大学.一种锂硫电池正极材料:CN201610889957.5[P].2017-02-22）通过将硫与碳纳米纤维、碳纳米管进行复合制备锂硫电池正极材料,NegarMosavatietal.（MosavatiNetal.,J.PowerSources,2017,340:210-216）采用纳米结构过渡金属氮化物来制备硫...
【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）、含碳聚合物溶液的配制在容器中加入溶剂，然后再加入含碳聚合物搅拌溶解，得到含碳聚合物溶液；含碳聚合物溶液中含碳聚合物和溶剂的量，按含碳聚合物：溶剂为1g : 10ml的比例计算；其中所述的溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、无水乙醇或去离子水，所述的含碳聚合物为分子量为150000的聚丙烯腈、分子量为1300000的聚乙烯吡咯烷酮或分子量为86000的聚乙烯醇；（2）、将步骤（1）得到的含碳聚合物溶液等分两份，分别加入到A、B两个玻璃瓶中；A瓶为含碳聚合物溶液；在B瓶的含碳聚合物溶液中加入过...
【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）、含碳聚合物溶液的配制在容器中加入溶剂，然后再加入含碳聚合物搅拌溶解，得到含碳聚合物溶液；含碳聚合物溶液中含碳聚合物和溶剂的量，按含碳聚合物：溶剂为1g:10ml的比例计算；其中所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、无水乙醇或去离子水，所述的含碳聚合物为分子量为150000的聚丙烯腈、分子量为1300000的聚乙烯吡咯烷酮或分子量为86000的聚乙烯醇；（2）、将步骤（1）得到的含碳聚合物溶液等分两份，分别加入到A、B两个玻璃瓶中；A瓶为含碳聚合物溶液；在B瓶的含碳聚合物溶液中加入过渡金属盐，然后继续搅拌至过渡金属盐溶解分散均匀，得到纺丝溶液；所述的过渡金属盐为过渡金属的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或盐酸盐，所述的过渡金属为铜、钴、锰、铁、镍、钼或钛；过渡金属盐的加入量，按过渡金属盐：含聚合物溶液中的溶剂为1g:100ml的比例计算；（3）、将步骤（2）得到的A瓶含碳聚合物溶液倾倒入5ml的塑料加液器1中并固定在注射泵1上，然后调节高压发生器1的电压为15kV、控制注射速率为1.5mL/h、接收距离1为15cm，进行静电纺丝60min，在接收器上得到第一层纤维膜；所述的接收器为铝箔；所述的接收距离1是指注射器1的喷头出口距接收器中心的垂直距离；将步骤（2）得到的B瓶纺丝溶液倾倒入5ml的塑料加液器2中并固定在注射泵2上，然后调节高压发生器2的电压为10kV、控制注射速率为0.5mL/h、接收距离2为15cm，继续进行静电纺丝180min，在第一层纤维膜上得到一层含有过渡金属的纤维膜，即在接收器上得到衔接紧密的双层纤维膜；所述的接收距离2是指注射器2的喷头出口距接收器中心的垂直距离；（4）、将步骤（3）所得的衔接紧密的双层纤维膜置于马弗炉中，以2℃/min的升温速率升温至280℃保持2h进行预氧化，然后放入管式炉中，在氮气气氛下以5℃/min升温至800℃保温5h进行碳化，得到双层的具有柔性的原位掺杂过渡金属的碳纳米纤维基底材料，其中一层为碳纳米纤维层，另外一层为掺杂过渡金属的碳纳米纤维层；（5）、将升华硫单质溶解在二硫化碳中得到硫/二硫化碳溶液，所述的硫/二硫化碳溶液中,硫单质：二硫化碳为0.1g：1ml；将上述得到的硫/二硫化碳溶液移至塑料加液器3中，然后...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑时有，边子浩，杨俊和，庞越鹏，杨欢，关山，崔凯，高维贺，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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