一种多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料及其制备方法、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多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料及制备方法、锂硫电池正极及锂硫电池；首先通过水热法获得球状钴酸锌前驱体，再通过退火得到多层结构球状钴酸锌，然后酸洗得到多层介孔结构钴酸锌微米球，最后通过熏硫的方式负载硫颗粒，最终获得多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的半球空心状复合材料；该材料应用于锂硫电池正极材料，具有良好的循环稳定性和较高的比容量；与现有技术相比，本发明专利技术制备的材料呈现多孔多层球状结构，独特的多层结构能够负载更多硫颗粒，多孔结构有利于电子传输，缓解充放电过程的体积膨胀，提高电池性能。并且，实验过程简单，原料价廉易获取。

A kind of sulfur loaded composite material with multilayer mesoporous structure zinc cobaltic acid micro sphere and its preparation method, lithium sulfur battery positive pole and lithium sulfur battery

【技术实现步骤摘要】
一种多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料及其制备方法、锂硫电池正极及锂硫电池
本专利技术属于新能源材料
，涉及一种无机纳米颗粒的制备方法，具体涉及一种多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料及其制备方法、锂硫电池正极及锂硫电池。
技术介绍
由于不可再生能源的日益减消耗、储存量日益减少，而且气候环境日益恶劣、生态系统越来越脆弱，一系列的环境问题，使得太阳能和风能等清洁和可再生能源的需求变得越来越迫切，我们需要研究新型无污染的可再生能源来改变这一现状,来替代目前所使用的能源供应体系。因此,新能源的开发利用是人类不断探究的重要课题。现阶段，锂离子电池在储能方面表现非常出色，广泛地应用于各个领域，但传统锂离子电池的能量密度已经接近理论极限。与传统锂离子电池相比,锂硫电池具有更高的能量密度和比容量,与人类需求更为贴近。锂硫电池是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池，其理论比能量高达(2600WhKg-1)和较高的理论比容量(1675mAhg-1)，远高于传统的锂离子电池。硫因在大自然中来源广泛，原材料成本低，在充放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将丙酮与二甲基甲酰胺混合得到混合溶液，再向其中加入钴盐、锌盐和间苯二甲酸，搅拌混合均匀后，进行溶剂热反应，所得产物经离心、洗涤、干燥，得到球状钴酸锌前驱体；/n2)将步骤1)制备的球状钴酸锌前驱体在空气中退火，自然冷却到室温，得到多层结构球状钴酸锌材料；/n3)将步骤2)制备的多层结构球状钴酸锌材料，分散在稀盐酸溶液进行搅拌，结束后经离心、洗涤、干燥，得到多层介孔结构钴酸锌微米球材料；/n4)将步骤3)制备的钴酸锌材料与硫粉混合均匀，在氩气气氛下熏硫，得到多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将丙酮与二甲基甲酰胺混合得到混合溶液，再向其中加入钴盐、锌盐和间苯二甲酸，搅拌混合均匀后，进行溶剂热反应，所得产物经离心、洗涤、干燥，得到球状钴酸锌前驱体；
2)将步骤1)制备的球状钴酸锌前驱体在空气中退火，自然冷却到室温，得到多层结构球状钴酸锌材料；
3)将步骤2)制备的多层结构球状钴酸锌材料，分散在稀盐酸溶液进行搅拌，结束后经离心、洗涤、干燥，得到多层介孔结构钴酸锌微米球材料；
4)将步骤3)制备的钴酸锌材料与硫粉混合均匀，在氩气气氛下熏硫，得到多层介孔结构钴酸锌微米球负载硫的复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钴盐为六水合硝酸钴；所述锌盐为六水合硝酸锌；所述溶剂热反应的条件为120～200℃反应2～12h。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述丙酮与二甲基甲酰胺的体积之比为0.5～2.5:1；所述钴盐、锌盐、间苯二甲酸在混合溶液中的浓度分别为5～32mmol/L、2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩阗俐，程孟莹，戚明强，梅本星，刘金云，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34