一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂金属电池技术领域，具体涉及一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池及其制备方法，其正极采用六边形三维纳米棒外壳结构硫化锌负载硫单质的结构材料；制备方法为：(1)制备棒状氧化锌；(2)将氧化锌表面反应转化为硫化锌；(3)去除氧化锌，得到硫化锌中空结构；(4)将硫填充进硫化锌中空结构中；(5)以上述产物作为正极材料，制备正极；(6)将得到的正极与锂片负极进行组装，得到锂硫电池；解决了现有的锂硫电池的研究应用上，依旧存在的容量低、循环性能差等问题，该锂硫电池改善了电池容量，提高了充放电倍率性能；中空纳米棒结构对于硫有较强的填充和吸附作用，使得容量和循环性能表现优异。

【技术实现步骤摘要】
一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池及其制备方法
本专利技术涉及锂金属电池
，目的在于获得一种容量高、循环性能良好的锂硫电池，具体涉及一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池及其制备方法。
技术介绍
目前能源技术正在迅猛发展，特别是以新能源汽车为代表的一系列产业也在推动着能源技术的革新；从现在的市场来看，锂电池占据主要份额，并且还有其它传统类型电池(比如铅酸电池、太阳能电池等)的应用；但随着各类电子设备的升级，尤其是便携式可穿戴电子产品的发展，对于电池容量、性能等都提出了不小的挑战，现有的电池技术已经越来越难以满足未来的需求；锂硫电池作为一种十分有发展潜力的电池技术，近些年已经越来越受到各国以及相关产业公司的重视，有望解决目前传统电池行业的短板。锂硫电池是以硫元素作为正极活性材料，负极以锂金属作为活性材料，通过正负极材料的氧化还原过程来完成充放电的一种技术；锂硫电池相比于其他电池有以下几个优势：(1)容量大；锂的理论比容量为3860mAh·g-1，硫单质的理论比容量为16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，包括依次设置的正极壳盖、正极集流体、正极、电极隔膜、电解液、锂片、垫片、弹片、负极壳盖，其特征在于，所述正极采用六边形三维纳米棒外壳结构硫化锌负载硫单质的结构材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，包括依次设置的正极壳盖、正极集流体、正极、电极隔膜、电解液、锂片、垫片、弹片、负极壳盖，其特征在于，所述正极采用六边形三维纳米棒外壳结构硫化锌负载硫单质的结构材料。


2.根据权利要求1所述的一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，其特征在于，所述硫化锌的形貌为由硫化锌中空纳米棒构成的分散分布三维纳米结构。


3.根据权利要求1所述的一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，其特征在于，所述硫化锌材料的纳米棒直径为0.4μm，纳米棒长度为2μm。


4.根据权利要求1所述的一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，其特征在于，所述正极集流体包括镍箔、铜箔、铝箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、不锈钢网、碳纤维布中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，其特征在于，所述电极隔膜采用玻璃纤维、单层PP、单层PE、PP/陶瓷涂覆、PE/陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP或三层PP/PE/PP中任易两种的组合。


6.根据权利要求1所述的一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，其特征在于，所述电解液包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰基酰胺、氯代环烷烃、乙二醇二甲醚中的任意一种或碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯的混合物。


7.根据权利要求1所述的一种中空六边形棒状结构硫化锌负载硫单质作为正极材料的锂硫电池，其特征在于，作为正极材料的六边形三维纳米棒中空壳结构硫化锌负载硫单质的制备方法包括水热法、水浴法、油浴法、超声法、熔融法、熔盐法。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽祥，于常浩，王艳，李兰，卢家同，位华亮，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51