一种锂硫电池自支撑正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂硫电池自支撑正极材料，是由纳米钽酸锂与氧化石墨烯复合而成，其中以GO作为骨架结构，以nano‑LiTaO3作为多硫化物的吸附载体和催化剂附着于GO上。该材料中nano‑LiTaO3对溶解在有机电解液中的多硫化物具有极强的吸附效果，同时在电池充放电过程中，nano‑LiTaO3可以有效地促进吸附在表面的多硫化物氧化还原反应，提升电池电极反应动力学，此外，本发明专利技术利用氧化石墨烯冻干后容易成膜的特点，将制备得到的nano‑LiTaO3与GO复合在一起形成nano‑LiTaO3@GO自支撑结构。这种结构负载硫之后可以作为锂硫电池自支撑正极使用，并且可以很好的解决锂硫电池中的多硫化物穿梭效应提升电池的倍率性能和循环性能。

A self-supporting cathode material for lithium-sulfur batteries and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池自支撑正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂硫电池自支撑正极材料及其制备方法，该材料是基于纳米钽酸锂(nano-LiTaO3)与氧化石墨烯(GO)复合而成的气凝胶材料，简写为nano-LiTaO3@GO。
技术介绍
新能源产业尤其是电动汽车行业不断的发展，促进了市场对电动汽车提出了更高的技术标准。传统锂离子电池由于受正极材料理论容量和成本的限制，难以在能源及交通等领域得到更加广泛的应用。锂硫电池(Li-S)是上世纪60年代提出来的二次电池的概念，它是由锂金属(Li)作为负极材料、单质硫(S)作为正极材料构建的一种二次电池体系。从经济上和保护环境的角度来说，S在地球上的储量丰富，来源广泛，因此价格非常便宜，同时S单质无毒，是一种环境友好型的电极材料。从电池原理上来说,Li与S之间可实现2电子的转移,基于此，S电极的理论比容量可以高达1675mAh/g，是目前商业化锂离子电池主流正极材料的8-9倍。除此之外，Li-S电池由于使用了金属Li作为负极，Li的理论容量高达3860mAh/g，是当前石墨负极的将近11倍。以S与Li构建的锂硫电池体系的理论能量密度可以高达2600W本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池自支撑正极材料，其特征在于，该材料由是纳米钽酸锂与氧化石墨烯复合而成，其中以GO作为骨架结构，以nano‑LiTaO3作为多硫化物的吸附载体和催化剂附着于GO上。

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池自支撑正极材料，其特征在于，该材料由是纳米钽酸锂与氧化石墨烯复合而成，其中以GO作为骨架结构，以nano-LiTaO3作为多硫化物的吸附载体和催化剂附着于GO上。2.根据权利要求1所述的锂硫电池自支撑正极材料，其特征在于，所述的纳米钽酸锂形貌包括纳米颗粒状，纳米空心球状，纳米线状。3.制备如权利要求1所述的锂硫电池自支撑正极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)制备纳米钽酸锂：(1)按照钽酸锂的化学计量比，称取五氧化二钽和锂盐，所述的锂盐为碳酸锂或氢氧化锂；(2)称取和五氧化二钽与锂盐的质量和相等的卤素盐作为模板剂；所述的卤素盐包括氯化钾、氯化钠、碳酸钾、或碳酸钠；(3)将(1)和(2)中称取的物质混合进行机械球磨，球磨转速400-600r/min；(4)将(3)中球磨后的粉末放入石英坩锅中，于马弗炉中加热到780-950℃保温10min-2h，升温速度为10℃/...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄靖云，汪洋，叶志镇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33