一种钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料及其制备方法以及锂硫电池正极及锂硫电池技术

本发明专利技术公开了一种钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料及其制备方法以及锂硫电池正极及锂硫电池，利用原位聚合的方法合成包裹了四氧化三钴纳米颗粒的微胶囊，进而通过碳化还原获得钴/碳纳米管微胶囊，再对钴/碳纳米管微胶囊进行熏硫以获得钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料，其在球形胶囊的内部包裹有附载了硫颗粒的碳纳米管材料，内部存在丰富的孔隙结构，能缓冲体积变化，大大提高硫颗粒及钴/碳纳米管结构完整性，减少了充电/放电过程中的活性质量损失，从而改善了正极的电化学性能。

A kind of CO / CNT / s microcapsule composite and its preparation method as well as the anode and lithium sulfur battery of lithium sulfur battery

【技术实现步骤摘要】
一种钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料及其制备方法以及锂硫电池正极及锂硫电池
本专利技术属于电池复合材料
，具体涉及一种钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料及其制备方法以及锂硫电池正极及锂硫电池。
技术介绍
21世纪以来，全球能源危机和环境问题日益严重，人类需要减少对化石燃料的依赖，因此大力发展环境友好的新能源和高效储能系统迫在眉睫。随着能源消耗的增加和全球气候变暖，一种高能量密度、低成本、无污染、使用寿命长的新型储能系统——锂离子二次电池应运而生。目前商业化锂离子电池实际比容量均小于200mAh/g、比能量均小于300Wh/kg，严重制约电动汽车、电子产品、智能电网等行业的发展，这促使研究人员开发更加合理有效的电池能源系统。锂硫电池(Li-S电池)具有高理论比能量(2600W·h/kg)和高理论比容量(1675mA·h/g)，而且硫元素具有在地壳中含量丰富、廉价、无毒无污染等优点，Li-S电池因而被认为是提升能量密度最具前景的新型储能电池之一。Li-S电池中最常用的正极材料是单质硫，单质硫在自然界中主要以环状S8分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：/n(1)将四氧化三钴纳米颗粒超声分散在正十六烷中，得到混合溶液A；/n(2)将脲、间苯二酚、氯化铵溶解在水中，得到混合溶液B；/n(3)将混合溶液B加入到甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物的水溶液中，同时调节体系的pH至3～4，搅拌溶解后，加热反应0.5-1h；/n(4)继续向步骤(3)中加入混合溶液A，搅拌均匀；然后向其中逐滴加入甲醛水溶液，继续搅拌反应，得到包裹了四氧化三钴纳米颗粒的微胶囊；/n(5)将步骤(4)所得的反应液过滤，将过滤所得的产物干燥，然后在氮气的环境下进行碳化还原；/n(6)将步骤(5...

【技术特征摘要】
1.一种钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将四氧化三钴纳米颗粒超声分散在正十六烷中，得到混合溶液A；
(2)将脲、间苯二酚、氯化铵溶解在水中，得到混合溶液B；
(3)将混合溶液B加入到甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物的水溶液中，同时调节体系的pH至3～4，搅拌溶解后，加热反应0.5-1h；
(4)继续向步骤(3)中加入混合溶液A，搅拌均匀；然后向其中逐滴加入甲醛水溶液，继续搅拌反应，得到包裹了四氧化三钴纳米颗粒的微胶囊；
(5)将步骤(4)所得的反应液过滤，将过滤所得的产物干燥，然后在氮气的环境下进行碳化还原；
(6)将步骤(5)所得的产物进行熏硫，即可得到所述钴/碳纳米管/硫颗粒微胶囊复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述四氧化三钴纳米颗粒与正十六烷的质量之比为0.1～0.5：4。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述脲、间苯二酚、氯化铵的质量之比为(1.05～1.45)：(0.15～0.35)：(0.1～0.15)；所述脲在混合溶液B中的浓度为0.025～0.035g/mL。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金云，吴勇，张海阔，林夕蓉，韩阗俐，彭贞，李金金，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34