一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料及其制备方法，该材料是在负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯表面覆盖氢氧化镍。本发明专利技术先将硫源与氧化石墨烯混合均匀，生成石墨烯凝胶后再将纳米硫颗粒生长在石墨烯的表面，最后在纳米硫颗粒的表面覆盖一层氢氧化镍。本发明专利技术在已负载硫的氧化石墨烯表面覆盖一层氢氧化镍，形成以硫为中心的三明治结构，氧化石墨烯做为集流体，覆盖的氢氧化镍做为限制多硫化物穿梭效应的载体，可以有效提升锂硫电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料及其制备方法，属于电池材料

技术介绍
锂硫电池是以硫元素作为电池的正极材料，其理论容量达1675mAh/g，具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点。锂硫电池的比能量远高于商业上广泛应用的锂离子电池。并且，硫是一种环境友好元素，原料易得且价格低廉，对环境基本没有污染，锂硫电池是一种非常有前景的锂离子电池。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。主要问题如下：(1)单质硫及多硫化物导电性差；(2)充电过程中由Li2S氧化至S时，正极的体积膨胀高达79％；(3)可溶性多硫化物存在穿梭效应；(4)存在自放电现象。以上缺点会导致容量衰减快、硫的利用效率低下等问题。针对锂硫电池存在的问题，目前主流的解决策略是将硫与碳复合，增加电极的导电性，并通过碳材料的特殊结构抑制多硫化物的穿梭效应，降低体积膨胀的影响。一些氧化物，如氧化钛、五氧化二钒、氧化锰、氧化镧等；氮化物，如氮化钛、氮化钨、氮化钼等；硫化物，如二硫化钨、二硫化钼、二硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料，其特征在于，该材料是在负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯表面覆盖氢氧化镍。

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料，其特征在于，该材料是在负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯表面覆盖氢氧化镍。2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料，所述自支撑材料中，氢氧化镍的含量为5-15％、硫含量约为60-90％、石墨烯含量约为5-30％；均为质量百分含量。3.权利要求1或2所述的锂硫电池正极用石墨烯/硫/氢氧化镍自支撑复合材料的制备方法，包括步骤如下：(1)将硫源与氧化石墨烯混合均匀，在还原剂、水溶液条件下水热反应，生成氧化石墨烯凝胶；(2)将步骤(1)制得的氧化石墨烯凝胶置于稀酸溶液中，静置反应，得到负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯凝胶；(3)将步骤(2)得到的负载纳米硫颗粒的氧化石墨烯凝胶置于用于合成氢氧化镍的水溶液中水热反应，即得石墨烯/硫/氢氧化镍复合结构的自支撑材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的硫源为五水硫代硫酸钠、硫化...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯士峰，赵长锋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37