【技术实现步骤摘要】
一种α-MnO2纳米球包覆多孔石墨烯的锂硫电池正极材料及其制法
本专利技术涉及锂硫电池
,具体为一种α-MnO2纳米球包覆多孔石墨烯的锂硫电池正极材料及其制法。
技术介绍
锂硫电池是锂电池的一种,以硫为正极反应物质,以锂为负极,放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子,正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物,正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压,在外加电压作用下,锂硫电池的正极和负极反应逆向进行,即为充电过程,锂硫电池具有很高的理论比容量,是一种发展潜力巨大的能量存储和转换系统。但是目前的锂硫电池正极材料的单质硫活性物质是不导电物质,不利于电池的倍率性能,并且锂硫电池电化学反应过程中产生的多硫化锂物质,很容易溶解在电解液中,形成穿梭效应,导致活性硫成分大大减少,同时单质硫中充放电过程中,容易发生体积膨胀和缩小,严重影响了电极材料的电化学循环稳定性能。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种α-MnO2纳米球包覆多孔石墨烯的锂硫电池正极材料及其制法,解决了锂 ...
【技术保护点】
1.一种α-MnO
【技术特征摘要】
1.一种α-MnO2纳米球包覆多孔石墨烯的锂硫电池正极材料,包括以下原料及组分,其特征在于:单质硫负载多孔石墨烯、硫酸锰、硫酸铵、过硫酸铵,质量比为10:6-7:5-6:19-21。
2.根据权利要求1所述的一种α-MnO2纳米球包覆多孔石墨烯的锂硫电池正极材料,其特征在于:所述α-MnO2纳米球包覆多孔石墨烯的锂硫电池正极材料制备方法包括以下步骤:
(1)向乙醇溶剂中加入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯组分1和引发剂偶氮二异丁腈,置于气氛反应装置中,在氮气氛围下加热至60-80℃,反应1-2h,再缓慢加入苯乙烯组分2的乙醇溶剂和丙烯酸的乙醇溶剂,反应24-36h,过滤、洗涤并充分干燥,制备得到羧基功能化聚苯乙烯微球;
(2)向蒸馏水中加入氨基化石墨烯和羧基功能化聚苯乙烯微球,超声分散均匀后,在65-75℃下反应24-36h,静置陈华反应12-18h,过滤并洗涤,固体混合产物置于甲苯和醋酸乙酯的混合溶剂中,搅拌5-10h,离心分离、洗涤并干燥,制备得到三维多孔石墨烯微球;
(3)向蒸馏水中加入三维多孔石墨烯微球,超声分散均匀后加入升华硫,将溶液转移进水热反应釜中,加热至160-170℃,反应12-18h,真空干燥除去溶剂,制备得到单质硫负载多孔石墨烯;
(4)向蒸馏水溶剂中加入单质硫负载多孔石墨烯、硫酸锰、硫酸铵和过硫酸铵...
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