【技术实现步骤摘要】
正极材料、正极片及其制备方法及锂硫电池
本专利技术涉及锂硫电池领域，尤其涉及一种正极材料、正极片、正极片的制备方法及锂硫电池。
技术介绍
锂硫电池有望成为下一代储能电池，因为其具有较高的理论容量，硫源价格低廉以及对环境友好。然而锂硫电池的循环性能较差，硫的利用率比较低。这是由于硫和锂在充放电反应过程中会生成多硫化物，高阶多链的多硫化物能够溶解在锂硫电解液中，溶解之后透过隔膜穿梭到负极和锂反应生成硫化锂，这种多硫穿梭导致硫源流失，硫的利用率低。低阶的多硫化物导电性差并覆盖在正极材料表面导致“死硫”的出现。以上这些问题都导致锂硫电池循环性能较差以及高倍率性能较差，为了解决以上问题很多研究人员开发了很多添加剂，例如氧化物，硫化物，磷化物，氮化物以及这些材料的异质结构。这些添加剂特别是异质结构添加剂能够吸附多硫化物并且加快多硫化物的转化，提高电池的反应动力学。目前异质结构添加剂合成工艺比较复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种具有良好的多硫化物的吸附性能又能促进多硫化物转化，最终能够提高锂硫电池的反应...
【技术保护点】
1.一种正极材料，包括导电剂、粘结剂、碳硫复合物及添加剂，其特征在于，所述添加剂为氧化物/硫化物异质结构，所述氧化物/硫化物异质结构由氧化物和硫源通过原位硫化反应制备而成，所述硫源挥发形成硫蒸气，所述硫蒸气在所述氧化物的表面部分发生原位硫化反应，以将所述氧化物表面部分硫化为相应的硫化物，从而生成所述氧化物/硫化物异质结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种正极材料，包括导电剂、粘结剂、碳硫复合物及添加剂，其特征在于，所述添加剂为氧化物/硫化物异质结构，所述氧化物/硫化物异质结构由氧化物和硫源通过原位硫化反应制备而成，所述硫源挥发形成硫蒸气，所述硫蒸气在所述氧化物的表面部分发生原位硫化反应，以将所述氧化物表面部分硫化为相应的硫化物，从而生成所述氧化物/硫化物异质结构。
2.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述氧化物/硫化物异质结构的形貌为颗粒状或者片层状；所述氧化物/硫化物异质结构的颗粒直径为10nm-700μm；在所述氧化物/硫化物异质结构中，所述硫化物与所述氧化物的质量比为1:20-20:1。
3.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述添加剂在所述正极材料中所占的质量百分比为1％-10％，所述碳硫复合物在所述正极材料中所占的质量百分比为60％-99.9％，所述导电剂在所述正极材料中所占的质量百分比为0.1％-20％，所述粘结剂在所述正极材料中所占的质量百分比为0.1％-20％。
4.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述氧化物为氧化钨、氧化钼、氧化铁、氧化钛、氧化钴、氧化钒、氧化锰、氧化锡、氧化锆、氧化镁、氧化镧、氧化铯、氧化铈以及氧化铜中的至少一种；所述硫化物为硫化钨、硫化钼、硫化铁、硫化钛、硫化钴、硫化钒、硫化锰、硫化锡、硫化锆、硫化镁、硫化镧、硫化铯、硫化铈以及硫化铜中的至少一种。
5.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、羧甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉磷酸钠、羧甲基纤维素钠、藻蛋白酸钠、聚丙烯酸钠中的至少一种；所述导电剂为碳材料；所述碳硫复合物中的碳为一维的碳管、二维的石墨烯中的至少一种，所述碳硫复合物中的硫为单质硫，在所述碳硫复合物中，所述单质硫质量百分比为50-98％。
6.一种正极片，所述正极片包括集流体，其特征在于，所述正极片还包括如权利要求1-5任一项所述的正极材料，所述正极材料负载在所述集流体之上或之中。
7.一种正极片的制备方法，包括：
制备氧化物/硫化物异质结构：所述氧化物/硫化物异质结构由氧化物和硫源发生原位硫化反应制备而成，所述硫源挥发形成硫蒸气，所述硫蒸气在所述氧化物的表面部分发生原位硫化反应，以将所述氧化物表面部分硫化为相应的硫化物，从而生成所述氧化物/硫化物异质结构；所述氧化物/硫化物异质结构为添加剂；
提供导电剂、粘结剂、碳硫复合物，并将...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟，张玢，罗冲，杨全红，康飞宇，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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