基于碧根果壳的多孔碳/硫复合材料的制备方法及应用技术

一种基于碧根果壳的多孔碳/硫复合材料的制备方法及在锂硫电池正极材料中的应用，属于储能材料和锂硫电池正极材料制备技术领域。本发明专利技术采用碧根果壳作为生物质来源，利用碧根果壳的特殊结构，制备得到了具有超高比表面积的多孔碳，然后通过与硫复合得到稳定的复合材料，具有良好的“固硫”作用；得到的复合材料作为正极材料应用于锂硫电池中，有效提高了锂硫电池的充放电容量、循环稳定性和库伦效率，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于碧根果壳的多孔碳/硫复合材料的制备方法及应用
本专利技术属于储能材料和锂硫电池正极材料制备
，具体涉及一种基于碧根果壳的多孔碳/硫复合材料的制备方法以及在锂硫电池正极材料中的应用。
技术介绍
由于化石能源的日益枯竭和日益严重的环境问题，寻求一种清洁、高效、安全的新能源成为亟待解决的问题。锂硫电池具有价格低廉、环境友好、硫储量丰富等优点，且理论比容量高(1675mAh/g)，能量密度高(2600Wh/kg)，被公认为是未来锂离子电池最理想的替代品。但是，目前锂硫电池仍然存在很多急需解决的问题：1)由于中间产物多硫化锂的存在，会产生穿梭效应，使得库伦效率低、自放电高；2)充放电过程中，结构变化和体积膨胀会产生锂枝晶刺破隔膜；3)硫的导电性很差，增加了电池的内部阻力，使得循环能力和倍率性能较低。目前，为了解决上述问题，通常采用的方法是：通过多孔碳阻挡并吸附多硫离子，减少其溶解流失；氮掺杂；以及使用催化剂来抑制穿梭效应，实现有效“固硫”。其中，基于生物质的多孔碳材料具有材料易获得、成本低、环境友好等优点，已受到越来越多的关注。基于生物质的多孔碳，如香蕉皮、板栗壳、竹笋壳等得到的多孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于碧根果壳的多孔碳/硫复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将碧根果壳在1～5mol/L的强碱溶液中浸泡12～24h，然后向强碱溶液中加入等浓度的强酸溶液，使其呈中性；将清洗后的碧根果壳干燥，采用球磨机粉碎至毫米级别，待用；步骤2、将步骤1得到的碧根果壳粉末放入管式炉中，在惰性气体气氛下由室温升温至400～600℃，保温1～3h，完成后，随炉自然冷却至室温，取出，得到预处理后的碧壳碳；步骤3、将步骤2得到的预处理后的碧壳碳加入1～5mol/L的活化剂溶液中，搅拌活化4～12h，得到的反应液置于烘箱中70～150℃干燥4～12h；干燥后的产物置于管式炉内，在惰性气体气氛...

【技术特征摘要】
1.一种基于碧根果壳的多孔碳/硫复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将碧根果壳在1～5mol/L的强碱溶液中浸泡12～24h，然后向强碱溶液中加入等浓度的强酸溶液，使其呈中性；将清洗后的碧根果壳干燥，采用球磨机粉碎至毫米级别，待用；步骤2、将步骤1得到的碧根果壳粉末放入管式炉中，在惰性气体气氛下由室温升温至400～600℃，保温1～3h，完成后，随炉自然冷却至室温，取出，得到预处理后的碧壳碳；步骤3、将步骤2得到的预处理后的碧壳碳加入1～5mol/L的活化剂溶液中，搅拌活化4～12h，得到的反应液置于烘箱中70～150℃干燥4～12h；干燥后的产物置于管式炉内，在惰性气体气氛下由室温升温至500～1000℃，保温1～3h，随炉自然冷却至室温，取出；步骤4、将步骤3得到的产物在强酸溶液中洗涤，其中，所述强酸溶液的浓度与步骤3中活化...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴孟强，冷松明，徐自强，陈诚，巩峰，冯婷婷，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51