【技术实现步骤摘要】
硫基正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂电池的材料
,尤其是涉及一种以多孔碳材料为载体的硫基正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着化石燃料的日渐枯竭,以及环境污染的日益加剧,可持续发展面临着巨大的挑战,所以开发新能源和可再生能源已经成为当务之急。锂离子电池作为二次电池是新能源领域中储能装置的重要组成部分,然而现行锂离子电池的能量密度(250Wh/kg)较低,依然不足以满足许多应用需求。因此,以单质硫作为正极其理论能量密度可高达2600Wh/kg的锂硫电池,得到了广泛的关注和研究。目前在锂硫电池中应用最多的正极材料是单质硫基材料,其分为以下几种:硫/碳复合材料、硫/导电聚合物复合材料、硫/金属氧化物复合材料、硫化锂电极材料。这些材料在比容量和循环性能方面表现优异,有的硫电极复合材料循环几百圈后,性能依然比较稳定。但是在实际应用中遇到的挑战仍然很严峻,一是硫的负载量较低,不能满足工业化的需求;二是多硫化物在电解质中的溶解问题与硫充放电过程中体积膨胀问题都亟待解决。而中间产物多硫化物溶解在电解质中并向负极迁移,造成活性物质损失和较大的能量损耗,而体积膨胀带来的巨 ...
【技术保护点】
1.一种硫基正极材料,其特征在于,其以金属硫化物修饰的多孔碳材料为载体,在所述载体表面负载硫单质。
【技术特征摘要】
1.一种硫基正极材料,其特征在于,其以金属硫化物修饰的多孔碳材料为载体,在所述载体表面负载硫单质。2.根据权利要求1所述的硫基正极材料,其特征在于,所述多孔碳材料为石墨烯、氧化石墨烯或碳纳米管;所述金属硫化物为硫化镍、硫化锰、硫化钴或硫化铁。3.根据权利要求1或2所述的硫基正极材料,其特征在于,所述多孔碳材料、金属硫化物和硫单质的质量比为1:2~5:5~20。4.一种硫基正极材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:S1:配制第一溶液和第二溶液,所述第一溶液为多孔碳材料的水分散液,所述第二溶液为含有金属离子和S2-的水溶液;S2:将所述第一溶液与第二溶液混合,水热法反应一定时间,固液分离并收集固体组分,得到金属硫化物修饰的多孔碳材料;S3:将硫单质负载到所述金属硫化物修饰的多孔碳材料上,制得所述硫基正极材料;其中,所述硫基正极材料以金属硫化物修饰的多孔碳材料为载体,在所述载体表面负载硫单质。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3的实现方法为:将硫单质与所述金属硫化物修饰的多孔碳材料在固相下进行混合,制得所述硫基正极材料;或者,所述步骤S3的实现方法为:S31A:将所述金属硫化物修饰的多孔碳材料分散到水中,得到金属硫化物修饰的多孔碳材料的水分散液;S32A:向所述金属硫化物修饰...
【专利技术属性】
技术研发人员:李杨,娄忠良,
申请(专利权)人:桑德集团有限公司,桑顿新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:西藏,54
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