一种碳纳米管-介孔碳/硫复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳纳米管‑介孔碳/硫复合材料的制备方法，属于锂硫电池正极材料技术领域。本发明专利技术提出一种碳纳米管‑介孔碳/硫复合材料的制备方法。以经过预处理的多壁碳纳米管作为基体、葡萄糖作为水热碳源，通过水热反应制备具有介孔结构的同轴碳纳米管‑碳材料，采用热熔载硫的方法将硫负载到具有介孔结构的同轴碳纳米管‑碳材料上得到碳纳米管‑碳/硫复合材料，将其用作锂硫电池正极材料，可有效地限制活性物质的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管-介孔碳/硫复合材料的制备方法
本专利技术属于锂硫电池正极材料

技术介绍
随温室效应的加剧，人们的环保意识逐渐提高，现阶段的化石能源已不能满足人类急剧增长的需求。可再生能源已经成为当今研究的重点，如太阳能、风能等，但这些能量易受外界因素的影响且需要大规模的装置来储存这些能源。化学电池是将化学能转化为电能的稳定装置，可循环使用。当前，锂离子化学电池已被应用于各种储能领域中。但由于锂离子电池容量低，难以满足人们对高能量密度的需求。由此，研究的重点逐渐转向了锂硫电池。硫含量丰富，能量密度高，在锂硫电池的研究中具有重要意义。通常，在制备锂硫电池时，硫是作为锂硫电池正极材料使用，在电池放电过程中硫会由单质逐步转变为硫化锂(Li2S)。在上述的放电过程中，由于单质硫为绝缘体，充放电过程的中生成的中间产物多硫化锂的导电性差，在一定程度上限制了锂硫电池的发展。因此，在制备锂硫电池的正极材料时，研究者经常通过加入导电添加剂的方式来提高电极的导电性。碳纳米材料来源广泛，密度较小、机械强度好、导电性强、电化学性质稳，现已成为锂硫电池中最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管-介孔碳/硫复合材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：/n(1)多壁碳纳米管的预处理；/n(2)碳纳米管-介孔碳材料的制备：/n将碳纳米管作为基体，葡萄糖作为水热碳源；取20mg处理后的碳纳米管均匀分散在40mL去离子水中，加入30mg溴化十六烷三甲基铵和2～4g葡萄糖；将上述所得混合溶液经超声分散均匀后，把所得溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，190℃保温19h；利用抽滤装置分离所得黄褐色物质，将抽滤所得固体用去离子水冲洗3次，在60℃的环境下烘干；接着将烘干后得到粉末放入管式炉内，在氩气氛围下，800℃下保温2h，去除粉末在室温下冷却，最终冷却得到的黑色固体为碳纳米...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管-介孔碳/硫复合材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
(1)多壁碳纳米管的预处理；
(2)碳纳米管-介孔碳材料的制备：
将碳纳米管作为基体，葡萄糖作为水热碳源；取20mg处理后的碳纳米管均匀分散在40mL去离子水中，加入30mg溴化十六烷三甲基铵和2～4g葡萄糖；将上述所得混合溶液经超声分散均匀后，把所得溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，190℃保温19h；利用抽滤装置分离所得黄褐色物质，将抽滤所得固体用去离子水冲洗3次，在60℃的环境下烘干；接着将烘干后得到粉末放入管式炉内，在氩气氛围下，800℃下保温2h，去除粉末在室温下冷却，最终冷却得到的黑色固体为碳纳米管-介孔碳材料；
(3)碳纳米管-介孔碳/硫复合材料的制备：
将碳纳米管-介孔碳材料与升华硫以质量比为4∶6混合放置球磨罐中，并在球墨罐中加入适量的无水乙醇；利用行星式球磨机以600r/min的转速球磨2h后，将球墨罐取出，收集球磨罐中粉末烘干随后，在氩气气氛下，将烘干的粉末以5℃/min升温至155℃，保温12h，待冷却至室温后，以体积比为1∶9的二硫化碳/乙醇混合溶液洗去混合物质表面的硫，再在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆翔，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22