一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料及制备方法技术

本发明专利技术属于锂硫电池的技术领域，提供了一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料及制备方法。该方法先制备负载硫单质的氧化石墨烯并加入聚苯乙烯磺酸钠溶液中，记为溶液A，然后制备硫化聚苯胺复合物并加入羟胺的水溶液中，记为溶液B，最后将基底材料依次涂刷溶液A、B中，静置干燥后洗涤，制得聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料。与传统方法相比，本发明专利技术的方法是通过氧化改性的氧化石墨烯与硫化聚苯胺复合物通过静电作用自发组装在基底表层，带有正电荷的硫化聚苯胺复合物对多硫离子具有强烈的吸附作用，用于锂硫电池时，在循环过程中，锂离子与硫形成的多硫化锂被固定在正极内部，从而抑制多硫化锂的溶出和穿梭，进而提高了锂硫电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料及制备方法
本专利技术属于锂硫电池的
，提供了一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料及制备方法。
技术介绍
随着社会的快速发展和能源结构变革，人类对能源储存技术的需求愈发迫切。在各类储能技术中，锂离子电池凭借其高比能量的优势。近年来，以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的锂硫电池，因其材料理论比容量和电池理论比能量较高，并且单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点，成为是一种非常有前景的锂电池。锂硫电池的内部结构与锂离子电池类似，主要由金属锂负极、隔膜、电解液、碳硫复合正极、集流体、外壳构成。但锂硫电池同样具有很多问题：硫及硫化物电子电导和离子电导率较低，不利于电池的大倍率放电；硫正极在与锂结合后体积变化较大，可达总体积的80%，对于与集耳和集流体的复合影响较大；多硫化锂的中间相在电解液中溶解度较大，会随电解液穿梭至锂负极侧，造成硫正极的不可逆损失，影响放电效率和使用寿命。目前主流的改进手段主要为使用基体材料与硫基复合，提高其载流子迁移率，同时将硫固定在正极材料内部，从而降低可溶性硫化物的流失。主要技术特征为通过物理手段对硫原子进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，先制备负载硫单质的氧化石墨烯并加入聚苯乙烯磺酸钠溶液中，记为溶液A，然后制备硫化聚苯胺复合物并加入羟胺的水溶液中，记为溶液B ，最后将基底材料依次涂刷溶液A、B中，静置干燥后洗涤，制得聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料，制备的具体步骤如下：（1）将氧化石墨烯加入十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵混合均，超声分散2~3h，将硫磺粉末充分溶解于四氢呋喃中，然后加入处理的氧化石墨烯，在60~70℃下搅拌15‑25min，干燥固化，收集得到负载硫单质的氧化石墨烯，然后加入聚苯乙烯磺酸钠溶液中，混合均匀后静置备用，得到溶液A；（2）将氯化铝...

【技术特征摘要】
1.一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，先制备负载硫单质的氧化石墨烯并加入聚苯乙烯磺酸钠溶液中，记为溶液A，然后制备硫化聚苯胺复合物并加入羟胺的水溶液中，记为溶液B，最后将基底材料依次涂刷溶液A、B中，静置干燥后洗涤，制得聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料，制备的具体步骤如下：（1）将氧化石墨烯加入十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵混合均，超声分散2~3h，将硫磺粉末充分溶解于四氢呋喃中，然后加入处理的氧化石墨烯，在60~70℃下搅拌15-25min，干燥固化，收集得到负载硫单质的氧化石墨烯，然后加入聚苯乙烯磺酸钠溶液中，混合均匀后静置备用，得到溶液A；（2）将氯化铝、聚苯胺加入乙腈中浸泡6~7h，然后向混合体系中加入硫化钠、单质硫、N，N-二甲基甲酰胺和二硫化碳，然后密封，在80~90℃下水浴加热4~5h，反应结束后将固相产物分离、洗涤、烘干，获得硫化聚苯胺复合物；（3）将步骤（2）制得的硫化聚苯胺复合物加入羟胺的水溶液中，混合均匀，静置备用，得到溶液B；（4）将基底材料依次涂刷A、B溶液，静置干燥处理，然后反复洗涤剥离基底，制得一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料。2.根据权利要求1所述一种聚苯胺层复合改性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中各原料的重量份为，氧化石墨烯5~15重量份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，廖健淞，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51