【技术实现步骤摘要】
纳米碳质/硫化锂复合材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种纳米碳质/硫化锂复合材料，特别涉及一种纳米碳质/硫化锂负载金属单原子催化剂复合材料及其制备方法与应用，属于电化学能源及纳米材料制备
技术介绍
近年来，新型高能量密度的锂二次电池越来越受到科研界、学术界及产业公司的广泛的关注，锂硫电池逐渐成为新一代高能量密度电池的研究重点。硫化锂(Li2S)作为硫单质正极的最终放电产物，硫化锂正极同样具有高的比容量(1166mAh/g)，且硫化锂可以和石墨、硅和锡等匹配组建成锂离子电池。然而，硫化锂正极不仅具有电子离子不导电、体积变化、穿梭效应等问题，还需要高的活化电压和低的活化电流来首次活化的问题。为克服以上问题，导电碳黑、多孔碳、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、杂原子(氮或氧)功能碳等各种导电碳质材料被用于硫化锂复合获得碳/硫化锂正极材料，一定程度上改善了硫化锂正极的电化学性能。目前，研究过程中所采用的硫化锂活性材料主要来源于商业硫化锂。但是，商业硫化锂的价格比较昂贵，这限制了硫化锂在锂离子电池或者锂硫电池中的广泛运用。因此...
【技术保护点】
1.一种纳米碳质/硫化锂复合材料的制备方法，其特征在于包括：/n至少将含氮有机高分子聚合物、硫酸锂和有机溶剂均匀混合形成混合液，其中所述有机溶剂能够将含氮有机高分子聚合物溶解，之后除去所述混合液中的有机溶剂，使至少部分的含氮有机高分子聚合物包覆硫酸锂，并获得固体粉末；/n在还原性气氛中，对所述固体粉末进行高温还原处理，获得包含纳米碳质载体和硫化锂的纳米碳质/硫化锂复合材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种纳米碳质/硫化锂复合材料的制备方法，其特征在于包括：
至少将含氮有机高分子聚合物、硫酸锂和有机溶剂均匀混合形成混合液，其中所述有机溶剂能够将含氮有机高分子聚合物溶解，之后除去所述混合液中的有机溶剂，使至少部分的含氮有机高分子聚合物包覆硫酸锂，并获得固体粉末；
在还原性气氛中，对所述固体粉末进行高温还原处理，获得包含纳米碳质载体和硫化锂的纳米碳质/硫化锂复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：至少将含氮有机高分子聚合物、纳米碳材料、硫酸锂和有机溶剂均匀混合形成混合液，之后除去所述混合液中的有机溶剂，使至少部分的含氮有机高分子聚合物包覆硫酸锂并将硫酸锂与纳米碳材料交联，从而获得固体粉末。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：至少将含氮有机高分子聚合物、纳米碳材料、硫酸锂、金属原子前驱体和有机溶剂均匀混合形成混合液，之后除去所述混合液中的有机溶剂，使至少部分的含氮有机高分子聚合物包覆硫酸锂并将硫酸锂与纳米碳材料交联形成复合物，且使所述复合物均匀负载金属原子前驱体，从而获得固体粉末。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述含氮有机高分子聚合物包括PAN、PVP、PMMA、多巴胺中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述纳米碳材料包括碳纤维、多孔三维碳材料、富氮碳壳、石墨烯、氮掺杂石墨烯、氧化石墨烯中的任意一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述金属原子前驱体所含金属原子包括铁、钴、镍、铂、铜中的任意一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述金属原子前驱体包括铁、含铁化合物、钴、含钴化合物、镍、含镍化合物、铂、含铂化合物、铜、含铜化合物中的任意一种或两种以上的组合，优选为醋酸钴和/或醋酸镍。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含氮有机高分子聚合物与硫酸锂的质量比为1：0.5～1:20。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述纳米碳材料、含氮有机高分子...
【专利技术属性】
技术研发人员：王健，蔺洪振，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。