锂硫电池正极材料、其制备方法、正极片及锂硫电池技术

一种锂硫电池正极材料，所述锂硫电池正极材料包含石墨烯、金属硫化物和硫颗粒，所述金属硫化物包括至少两种过渡金属硫化物，所述金属硫化物和硫颗粒共同负载在所述石墨烯的表面。本发明专利技术还提供一种制备所述锂硫电池正极材料的方法，以及包括所述锂硫电池正极材料的正极片和锂硫电池。本发明专利技术提供的锂硫电池正极材料具有至少两种金属硫化物紧密的镶嵌在石墨烯的表面的结构，形成具有导电的网络结构，为电子和离子的快速传输提供了通道，且利用金属硫化物的极性特性和边缘富含活性位点的特性，促进锂硫电池正极反应过程中，多硫化物向过硫化锂和硫化锂的转化，提高锂硫电池中活性物质的利用率，最终促进锂硫电池的实用化。

【技术实现步骤摘要】
锂硫电池正极材料、其制备方法、正极片及锂硫电池
本专利技术涉及电化学储能领域，具体涉及一种锂硫电池正极材料、其制备方法、正极片及锂硫电池。
技术介绍
电化学储能领域中的锂硫电池由于具有超高的理论容量(2600Wh·Kg-1)而获得学者们的青睐，但锂硫电池在充放电过程中，硫生成的中间价态多硫化物与碳基材料亲和力较差，容易溶解到电解液中，发生副反应，这造成了活性物质的损失，导致锂硫电池性能的快速衰减。针对多硫化物容易从正极扩散带来的容量衰减问题，硫正极作为多硫化物的来源，是需要关注的重点。部分学者采用通过对碳基材料的功能化设计，如杂原子掺杂、表面官能团化来提高碳基体与多硫化物之间的相互作用；也有学者采用金属氧化物与多硫之间形成强的化学键合作用来限制多硫化物的溶解。尽管如此，上述物理包覆和化学吸附的方法相对复杂，仍无法实现接近实用化的正极性能；且上述方法只能实现对多硫化物的有效吸附，与多硫化物之间没有较强的亲和力，其表面没有丰富的活性位点，但不能实现多硫化物在其表面的有效转化成低价态的硫化锂。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供锂硫电池正极材料，以解决上述问题。另，还有必要提供一种制备所述锂硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料包含石墨烯、金属硫化物和硫颗粒，所述金属硫化物包括至少两种过渡金属硫化物，所述金属硫化物和硫颗粒共同负载在所述石墨烯的表面。

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料包含石墨烯、金属硫化物和硫颗粒，所述金属硫化物包括至少两种过渡金属硫化物，所述金属硫化物和硫颗粒共同负载在所述石墨烯的表面。2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述金属硫化物的质量占所述金属硫化物与所述石墨烯总质量的0.1％-30％。3.根据权利要求2所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述硫颗粒的质量占所述锂硫电池正极材料总质量的40％-95％。4.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述的金属硫化物包括硫化钴、硫化镍、硫化铜、硫化锌、硫化铁、硫化钼、硫化钛、硫化钨、硫化钒、硫化铌、硫化镉中的至少两种，所述金属硫化物的颗粒大小为1nm-2um。5.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述石墨烯的片层结构的面积为1-100um，所述石墨烯的孔径大小为0.5-100nm。6.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供至少两种金属盐、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟，牛树章，张思伟，游从辉，杨全红，康飞宇，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44