一种钠硫电池正极材料及其制备方法技术

技术编号:24790162 阅读:42 留言:0更新日期:2020-07-07 19:55
本发明专利技术涉及一种钠硫电池正极材料及其制备方法,该正极材料为硫‑ZIF8‑氮掺杂碳复合材料,通过静电纺丝法制备得到聚丙烯腈‑氧化锌复合材料,将该复合材料碳化后诱导生长ZIF8得到ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维,再利用球磨法和热融法掺硫得到硫‑ZIF8‑氮掺杂碳复合材料。本发明专利技术可显著改善现有钠硫电池存在的载硫量低,穿梭效应明显,循环稳定性差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钠硫电池正极材料及其制备方法
本专利技术属于材料化学领域,涉及一种高比容量的钠硫电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
当今世界的主要能源由约37%的石油、25%的天然气、21%的煤、9%的核能以及3%的可再生能源组成。其中可再生能源包括地热能,太阳能,风能,生物质能,水力发电等。而随着人们对能源的需求不断增加,开采能源造成的环境问题也日益严重,因此发展可再生能源生产、运输、转化与存储问题,是一个迫切需要解决的全球性难题。提高新能源存储技术,主要运用于存储可再生能源,如风能,潮汐能等,应用于支持电动车以及电动汽车的行驶,支持便携式电子产品的使用,如我们平时常用的手机、相机、笔记本电脑等。众所周知,当前应用最广泛的莫过于锂离子电池。但是传统锂离子电池由于其理论能量密度约为387Whkg-1,这限制了在动力交通工具及纯电动交通工具等领域的广泛应用。而锂硫电池因硫的理论能量密度高达2500Whkg-1,理论比容量高达1675mAhg-1,而受到广泛关注,并且硫具有成本低,无毒,安全性好等优点。但是,由于锂元素在地壳中的匮乏,只占约0.006本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钠硫电池正极材料,其特征在于:该正极材料为硫-ZIF8-氮掺杂碳复合材料,通过静电纺丝法制备得到聚丙烯腈-氧化锌复合材料,将该复合材料碳化后诱导生长ZIF8并得到ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维,再利用球磨法和热融法掺硫得到硫-ZIF8-氮掺杂碳复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种钠硫电池正极材料,其特征在于:该正极材料为硫-ZIF8-氮掺杂碳复合材料,通过静电纺丝法制备得到聚丙烯腈-氧化锌复合材料,将该复合材料碳化后诱导生长ZIF8并得到ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维,再利用球磨法和热融法掺硫得到硫-ZIF8-氮掺杂碳复合材料。


2.根据权利要求1所述的钠硫电池正极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
第一步,取适量聚丙烯腈和氯化锌,置于N,N-二甲基甲酰胺溶液中,搅拌均匀后取混合液利用静电纺丝制得氯化锌掺杂聚丙烯腈纳米纤维;将制备好的氯化锌掺杂聚丙烯腈纳米纤维置于管式炉中,在氩气气氛下,500~1000℃下煅烧2~5小时,冷却后得到氮掺杂碳纳米纤维-氧化锌复合材料;
第二步,取氮掺杂碳纳米纤维-氧化锌复合材料将其置于二甲基咪唑的甲醇溶液中,搅拌均匀,保持温度50~80℃水浴2~5h后,离心收集产物得到ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维;
第三步,将制得的ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维和纯相纳米硫粉按照质量比为1:2~5放入球磨罐内,使用行星式球磨机在转速为...

【专利技术属性】
技术研发人员:钊妍王加义
申请(专利权)人:肇庆市华师大光电产业研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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