The preparation method of the composite cathode material for lithium sulfur batteries is as follows: graphene and C3N4 precursors are mixed according to their proportions to form a mixture and then heat treated to form a composite product; elemental sulfur is deposited on the composite product by vapor deposition to obtain the deposited product; graphene oxide solution of corresponding concentration is prepared and the deposited product is dispersed in oxidation. Graphene solution was used to obtain graphene oxide emulsion, and the composite cathode material of lithium sulfur battery was prepared by drying. The graphene alkyne used in the present invention has excellent physical and chemical properties, and C3N4 has excellent sulfur retention performance. Nano-sized sulfur particles are obtained by vapor deposition. Graphene oxide is added and treated at high temperature to form graphene in situ and uniformly. The method is simple and suitable for large-scale production. The sulfur particles are closely combined with C3N4, graphene and graphene to prepare positive poles. The material has excellent electrochemical properties.
【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池复合正极材料的制备方法
:本专利技术属于新能源材料
,具体涉及一种锂硫电池复合正极材料的制备方法。
技术介绍
:随着智能电网、空间技术和电动汽车等领域的飞速发展,人们对高容量、长循环寿命、低成本及环境友好的化学储能器件的开发开发成为研究热点,金属锂为负极、单质硫或含硫材料为正极的锂硫电池,根据单位质量的单质硫被完全还原为硫化锂所能提供的电量课计算出锂硫电池的放点理论容量为1675mAh/g,理论能量密度为2567Wh/Kg,与传统的锂离子电池相比,锂硫电池满足以上需求特点,有望代替成规锂离子电池成为未来的高能量密度、长寿命的二次电池。但是锂硫电池在实际应用中仍存在诸多问题,如硫的低电导率和在充放电过程中含硫材料会发生剧烈的体积变化,将会破坏其结构的稳定性,导致循环过程中正极材料从集流体上粉化脱落,同时循环过程中产生的多硫化物会产生“穿梭效应”,更会引起比容量的急剧衰减,降低库伦效率,导致循环性能的下降。现有技术中,提高锂硫电池性能的方案主要有正极硫基结构的优化与材料的改性,通过填充、混合或包覆等方法将单质硫和高孔隙率的多孔材料机械复合成正极复合材料,从而改善正极锂离子电导率和电池循环性能。对多孔材料要求具有不与多硫化物及金属锂发生反应的化学稳定性,且不溶于电解质,具有较高的锂离子电导率。石墨炔是一种新的碳同素异形体,具有sp和sp2的二维三角空隙、大表面积、电解质离子快速扩散等特性,基于石墨炔的锂离子电池也具有优良的倍率性能、大功率、大电流、长效的循环稳定性等特点,相关指标明显高于石墨、碳纳米管和石墨烯等碳材料,并具有优良的稳定性。其在催 ...
【技术保护点】
1.一种锂硫电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,按照以下步骤进行:(1)按质量配比为(10~1):(1~10),取石墨炔与C3N4前驱体进行混合,形成混合物;(2)将混合物进行热处理,形成复合产物;(3)采用气相沉积的方法,按质量比,单质硫:复合产物=(1~10):1,将单质硫沉积在复合产物上,获得沉积产物;(4)取氧化石墨烯溶于去离子水中,制备氧化石墨烯溶液,所述的氧化石墨烯溶液质量浓度为10~60%;(5)按配比,沉积产物:氧化石墨烯溶液=(10~1):1,搅拌,将沉积产物分散于氧化石墨烯溶液,获得沉积产物氧化石墨烯乳液;(6)将沉积产物氧化石墨烯乳液烘干,制备得锂硫电池复合正极材料。
【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,按照以下步骤进行:(1)按质量配比为(10~1):(1~10),取石墨炔与C3N4前驱体进行混合,形成混合物;(2)将混合物进行热处理,形成复合产物;(3)采用气相沉积的方法,按质量比,单质硫:复合产物=(1~10):1,将单质硫沉积在复合产物上,获得沉积产物;(4)取氧化石墨烯溶于去离子水中,制备氧化石墨烯溶液,所述的氧化石墨烯溶液质量浓度为10~60%;(5)按配比,沉积产物:氧化石墨烯溶液=(10~1):1,搅拌,将沉积产物分散于氧化石墨烯溶液,获得沉积产物氧化石墨烯乳液;(6)将沉积产物氧化石墨烯乳液烘干,制备得锂硫电池复合正极材料。2.根据权利要求1所述的锂硫电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤(1)中,C3N4前驱体为双氰胺、三聚氰胺...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈跃辉,马红岩,董伟,刘凤霞,杨绍斌,
申请(专利权)人:辽宁工程技术大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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