一种锂基蒙脱土@硫复合材料及其制备方法和应用技术

一种锂基蒙脱土@硫复合材料及其制备方法和应用，属于锂硫电池正极材料制备领域。所述锂基蒙脱土@硫复合材料为多层锂基蒙脱土@硫复合层层叠得到的层状结构，相邻复合层之间的间距为1.2nm～1.5nm，所述锂基蒙脱土@硫复合材料中，锂基蒙脱土与硫的质量比为(0.1～0.6)：1。本发明专利技术对商业蒙脱土进行改性处理得到锂基蒙脱土，然后在加热炉内反应得到层状的锂基蒙脱土@硫复合材料，锂基蒙脱土与多硫化物的强相互作用和层间锂离子的扩散能大幅提升锂硫电池的循环稳定性和倍率性能。

A Lithium-based Montmorillonite @ Sulfur Composite and Its Preparation and Application

The invention relates to a lithium-based montmorillonite @ sulfur composite material and a preparation method and application thereof, belonging to the field of preparation of cathode materials for lithium-sulfur batteries. The lithium-based montmorillonite @ sulfur composite material is a layered structure formed by layers of multi-layer lithium-based montmorillonite @ sulfur composite. The spacing between adjacent layers is 1.2-1.5 nm. In the lithium-based montmorillonite @ sulfur composite material, the mass ratio of lithium-based montmorillonite to sulfur is (0.1-0.6):1. The invention modifies commercial montmorillonite to obtain lithium-based montmorillonite, and then reacts in a heating furnace to obtain layered lithium-based montmorillonite @ sulfur composite material. The strong interaction between lithium-based montmorillonite and polysulfides and the diffusion of lithium ions between layers can greatly improve the cycle stability and rate performance of lithium-sulfur batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种锂基蒙脱土@硫复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于锂硫电池正极材料制备领域，具体涉及一种锂基蒙脱土@硫复合材料和其制备方法，以及在锂硫电池中的应用。
技术介绍
随着人类对能源的需求不断增加，化石能源的无度攫取，造成石油资源日益枯竭，环境问题日趋严峻，特别是愈发加剧的全球气候变化，严重影响了世界经济的发展和人类的生存，人们对新能源的需求愈发迫切。因此，开发可再生洁净新能源，减少人类对化石资源的依赖，缓解二氧化碳排放增长所引起的全球气候变化问题，对节约资源、减少环境污染及人类健康具有重要的意义。锂-硫电池(Li-S)是锂离子电池中最具前景的一种，其理论比容量和能量密度分别高达1675mAh/g和2600Wh/kg，是目前商业锂电池的5-10倍，且单质硫储量丰富，价格低廉，被认为是下一代极具潜力的二次电池系统。但是，锂硫电池在氧化还原反应过程中会生成易溶的中间产物多硫化锂(Li2Sn，4≤n≤8)和锂离子在硫寄主材料表面较差的扩散性能造成目前所制备的锂硫电池普遍存在较差的循环稳定性和倍率性能等问题，制约着硫正极的商业化进展。优良的硫寄主材料必须对多硫化物具有很高的吸附能从而抑制多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂基蒙脱土@硫复合材料，其特征在于，所述复合材料为多层锂基蒙脱土@硫复合层形成的层状结构，相邻复合层之间的间距为1.2nm～1.5nm，所述锂基蒙脱土@硫复合材料中，锂基蒙脱土与硫的质量比为(0.1～0.6)：1。

【技术特征摘要】
1.一种锂基蒙脱土@硫复合材料，其特征在于，所述复合材料为多层锂基蒙脱土@硫复合层形成的层状结构，相邻复合层之间的间距为1.2nm～1.5nm，所述锂基蒙脱土@硫复合材料中，锂基蒙脱土与硫的质量比为(0.1～0.6)：1。2.根据权利要求1所述的锂基蒙脱土@硫复合材料，其特征在于，所述锂基蒙脱土是通过改性处理得到的，具体过程为：首先，将蒙脱土均匀分散于溶剂中得到分散液A，其中，分散液A中蒙脱土的浓度为0.05g/mL～0.3g/mL；然后，按照质量比为蒙脱土：锂改性材料＝(0.5～2)：1的比例称取锂改性材料，将所称取的锂改性材料加入步骤1得到的分散液A中，搅拌混合均匀，搅拌转速为50rpm～200rpm，搅拌时间为1h～12h；最后，搅拌结束后，分离，得到的产物经洗涤、冷冻干燥后，得到锂基蒙脱。3.一种锂基蒙脱土@硫复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将蒙脱土均匀分散于溶剂中得到分散液A，其中，分散液A中蒙脱土的浓度为0.05g/mL～0.3g/mL；步骤2：按照质量比为蒙脱土：锂改性材料＝(0.5～2)：1的比例称取锂改性材料，将所称取的锂改性材料加入步骤1得到的分散液A中，搅拌混合均匀，搅拌转速为50rpm～200rpm，搅拌时间为1h～12h；步骤3：搅拌结束后，分离，得到的产物经洗涤、冷冻干燥，得到锂基蒙脱土；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊杰，陈伟，雷天宇，胡音，李政翰，吕晓雪，闫裔超，邬春阳，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51