一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法技术

一种碳基柔性锂硫电池正极的制备方法，属于用于电化学能量储存的锂硫电池材料制备技术领域。首先利用碳纤维通过氧化气氛退火处理，制备三维导电碳网络，以三维导电碳纤维网络作为集流体，再将该三维导电碳纤维网络浸入硫的二硫化碳中，真空下超声波或机械震荡使硫溶液浸润碳纤维孔洞结构并蒸干，再进一步利用高温气相扩散将硫扩散到碳纤维更细小的空隙形成硫在三维导电碳纤维网络内均匀分布的碳基柔性锂硫电池正极。该自支撑电极组装的柔性电池可以在不同的折叠角度下保持高且稳定的充放电容量。本发明专利技术中的这种自支撑柔性电极的制备方法操作简单，易于大规模生产，可广泛应用于能源存储及柔性可穿戴设备中，具有很好的实用价值。

Preparation of a porous carbon-based flexible lithium-sulfur battery cathode material

【技术实现步骤摘要】
一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法
本专利技术属于锂硫电池材料制备
，具体涉及一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法。
技术介绍
随着人们物质文化需求的提高和科学技术的迅速发展，方便轻巧的便携式可穿戴电子产品得到了人们极大的喜爱，包括柔性可弯曲折叠的显示器，电子纸，柔性电池等。因此，便携式可穿戴柔性、轻便的储能设备将有巨大的市场需求和空间，作为能量密度高、安全性强、携带方便的锂离子电池有很大的发展空间。目前，钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂，三元NCM/NCA等传统锂离子电池的能量密度已难以满足电子设备对能量密度的使用需求，因此发展更高能量密度的新型二次电池势在必行。此外，目前锂离子电池的几何形状比较简单，通常是固定形状和大小的，这种固定的电池限制了电子产品在便携式可穿戴应用方面的发展。尤其是在，许多小型可穿戴智能设备以及多种微型生物植入器件，均要求功能设备在一定的形变情况下均可使用，而传统的硬质锂离子电池电极一般不能满足这些条件。因此在可穿戴器件、柔性电子、微型生物传感器等领域，亟需开发与之相匹配的柔性高能量密度储能器件。柔性碳基锂硫电池，具有接近1675mAhg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：步骤一：将三维碳基导电纤维网络作为集流体，浸入含有硫活性物质的溶液中；或者先将三维碳基导电纤维网络作为集流体浸入到溶剂中，再与含有硫活性物质的溶液混合；步骤二：在真空或高压条件下，通过振荡使含有硫活性物质的溶液浸润到三维碳基导电纤维网络的孔隙结构中，保持同样的压力条件并旋转搅拌蒸干溶剂，得到负载硫活性物质的三维碳基导电纤维网络；步骤三：在密闭的高压反应釜中，真空或惰性气氛下，利用高温扩散使硫在三维碳基导电纤维网络中进一步扩散，硫在三维碳基导电纤维网络内均匀分布，然后自然冷却至室温，即得到碳基柔性锂硫电池正极材...

【技术特征摘要】
1.一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：步骤一：将三维碳基导电纤维网络作为集流体，浸入含有硫活性物质的溶液中；或者先将三维碳基导电纤维网络作为集流体浸入到溶剂中，再与含有硫活性物质的溶液混合；步骤二：在真空或高压条件下，通过振荡使含有硫活性物质的溶液浸润到三维碳基导电纤维网络的孔隙结构中，保持同样的压力条件并旋转搅拌蒸干溶剂，得到负载硫活性物质的三维碳基导电纤维网络；步骤三：在密闭的高压反应釜中，真空或惰性气氛下，利用高温扩散使硫在三维碳基导电纤维网络中进一步扩散，硫在三维碳基导电纤维网络内均匀分布，然后自然冷却至室温，即得到碳基柔性锂硫电池正极材料；所述的高温扩散的温度为400～600℃，保温保压时间为1～5h。2.根据权利要求1所述的一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的三维碳基导电纤维网络包括微孔、介孔和大孔。3.根据权利要求1所述的一种多孔结构碳基柔性锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述的三维碳基导电纤维网络按照以下方法制备：以碳纤维或经过碳化能够形成高导电性碳基纤维的材料为原材料，在250～610℃，氧化体积浓度为1％～80％的气氛中处理，使碳材料部分氧化，得到三维碳基导电纤维网络；所述处理温度为250～610℃，氧气体积浓度为1％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍鹏，潘跃德，李素丽，曾家江，李俊义，徐延铭，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44