一种基于氨基功能化碳气凝胶的锂硫电池正极材料的制备方法技术

一种基于氨基功能化碳气凝胶的锂硫电池正极材料的制备方法，属于锂硫电池技术领域。所述方法如下：将间苯二酚和乙醇混合均匀后，加入六次甲基四胺、糠醛，进行凝胶反应，室温干燥后高温干燥，高温碳化，得到碳气凝胶；将碳气凝胶与PEI水溶液水浴加热并搅拌，离心，对下层固体进行真空高温烘烤，得到氨基功能化碳气凝胶材料；将其与硫粉混合于氩气氛围中保温，即得到锂硫电池正极材料。本发明专利技术充分利用三维多孔碳气凝胶材料的高比表面积和优异导电性，改善硫导电性差的缺陷，提升锂硫电池倍率性能。对碳气凝胶表面进行改性，接入大量氨基活性基团，可以有效吸附锂硫电池充放电过程中产生的长链多硫化锂，抑制穿梭效应，提升电池循环稳定性。

Preparation method of lithium sulfur battery cathode material based on amino functionalized carbon aerogels

【技术实现步骤摘要】
一种基于氨基功能化碳气凝胶的锂硫电池正极材料的制备方法
本专利技术属于锂硫电池
，具体涉及一种基于氨基功能化碳气凝胶的锂硫电池正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为新型电化学储能器件在手机、笔记本电脑等便携式电子产品领域已经得到了广泛的应用。然而，锂离子电池较低的能量密度限制了其在大规模储能领域的应用。因此，理论能量密度高达2600Wh/kg的锂硫电池有望取代锂离子电池成为下一代最有前景的储能器件。然而，锂硫电池在循环过程中也存在一些难题。锂硫电池正极材料硫的电子导电性和离子导电性差，不利于电池实现高倍率性能。正极硫循环过程中生成的中间产物多硫化锂溶于电解液，在正负极之间往返运动，形成“穿梭效应”，增加电解液黏度、降低了电解液的离子导电性。此外，正极硫循环过程中的较大的体积膨胀也会造成活性物质损失、容量衰减、电池循环稳定性差、寿命短等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决锂硫电池存在穿梭效应的问题，提供一种基于氨基功能化碳气凝胶的锂硫电池正极材料的制备方法，该方法制备的正极材料通过多孔碳气凝胶的物理限制和氨基的化学吸附作用，来缓解多硫化锂在循环过程中的穿梭效应，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氨基功能化碳气凝胶的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：制备碳气凝胶：将间苯二酚和乙醇混合均匀后，依次加入六次甲基四胺、糠醛搅拌至均匀，然后将其置于烘箱中进行凝胶反应，将制备的凝胶固体先经过室温干燥1天后再在90～110℃高温至完全干燥；干燥后的凝胶固体在氩气氛围下高温碳化，得到碳气凝胶；步骤二：制备氨基功能化碳气凝胶材料：将步骤一制备的碳气凝胶与60wt.％的PEI水溶液按1～2：400～600的质量比进行水浴加热并搅拌，然后进行离心分离后获得下层固体，对下层固体进行真空高温烘烤，得到氨基功能化碳气凝胶材料；步骤三：制备锂硫电池正极材料：将步骤二...

【技术特征摘要】
1.一种基于氨基功能化碳气凝胶的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：制备碳气凝胶：将间苯二酚和乙醇混合均匀后，依次加入六次甲基四胺、糠醛搅拌至均匀，然后将其置于烘箱中进行凝胶反应，将制备的凝胶固体先经过室温干燥1天后再在90～110℃高温至完全干燥；干燥后的凝胶固体在氩气氛围下高温碳化，得到碳气凝胶；步骤二：制备氨基功能化碳气凝胶材料：将步骤一制备的碳气凝胶与60wt.％的PEI水溶液按1～2：400～600的质量比进行水浴加热并搅拌，然后进行离心分离后获得下层固体，对下层固体进行真空高温烘烤，得到氨基功能化碳气凝胶材料；步骤三：制备锂硫电池正极材料：将步骤二得到的氨基功能化碳气凝胶材料与硫粉研磨混合至均匀，将研磨后的混合物放入氩气氛围的钢釜中保温15h，即得到锂硫电池正极材料。2.根据权利要求1所述的一种基于氨基功能化碳气凝胶的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述间苯二酚和乙醇溶液的质量体积比为0.5～1.5g：5～7mL；所述六次甲基四胺和糠醛的质量体积比为0.04～0.05g：1.0～2.0mL；所述间苯二酚和六次甲基四胺的质量比为0.5～1.5g：0.04～0.05g。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：原蓓蓓，邹浒，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