复合碳材料、自支撑集流体、制备方法及锂硫电池技术

本发明专利技术提供一种复合碳材料、自支撑集流体、锂硫电池及制备方法。其中复合碳材料包括多孔碳、一维纳米碳材料和金属粒子，所述一维纳米碳材料一端固定于所述多孔碳表面；所述一维纳米碳材料包括碳纳米管，所述碳纳米管远离所述多孔碳的一端由所述金属粒子封端。本发明专利技术的碳复合材料，可以防止渗硫过程中硫的渗入及充放电过程中多硫离子进入到碳纳米管内部，造成活性物质的损失，可以定向引导硫化锂的均匀沉积，有利于充电过程中Li

【技术实现步骤摘要】
复合碳材料、自支撑集流体、制备方法及锂硫电池
本专利技术属于锂电池领域，具体涉及复合碳材料、自支撑集流体、其制备方法及包含该复合碳材料或自支撑集流体的锂硫电池。
技术介绍
锂硫电池在充放电过程中会不断经历溶解-沉积的过程，这种机制导致了多硫离子严重的穿梭效应，同时Li2S的不均匀沉积的缓慢动力学极大地降低了锂硫电池的容量和循环寿命。现有技术主要是从材料端进行解决，通过包覆过渡金属氧化物、高分子导电聚合物及双碳层包覆、掺杂过渡金属氧化物等技术手段来抑制多硫化物的穿梭，这些包覆物是通过物理吸附以及微弱的化学吸附对多硫离子的穿梭进行抑制，但是由于抑制能力较弱，多硫离子呈现不均匀的分布，使得Li2S的沉积不均匀，一方面造成活性物质的损失，另一方面由于Li2S的电子绝缘性及离子绝缘性，导致整个电极导电性降低，电池循环稳定降低，电池容量难以发挥。
技术实现思路
为克服以上述问题，本专利技术提供一种复合碳材料、自支撑集流体及其制备方法和包含该复合碳材料或自支撑集流体的锂硫电池。本专利技术一方面提供一种复合碳材料，包括多孔碳、一维纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合碳材料，其特征在于，包括多孔碳、一维纳米碳材料和金属粒子，所述一维纳米碳材料一端固定于所述多孔碳表面；所述一维纳米碳材料包括碳纳米管，所述碳纳米管远离所述多孔碳的一端由所述金属粒子封端。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合碳材料，其特征在于，包括多孔碳、一维纳米碳材料和金属粒子，所述一维纳米碳材料一端固定于所述多孔碳表面；所述一维纳米碳材料包括碳纳米管，所述碳纳米管远离所述多孔碳的一端由所述金属粒子封端。


2.根据权利要求1所述的复合碳材料，其特征在于，所述多孔碳、所述一维纳米碳材料和所述金属粒子的质量比为10:(1～10):0.1。


3.根据权利要求1所述的复合碳材料，其特征在于，所述一维纳米碳材料还包括碳纳米纤维；优选，所述碳纳米管与所述碳纳米纤维的质量比大于等于1：1。


4.根据权利要求1所述的复合碳材料，其特征在于，所述一维纳米碳材料通过原位生长一端固定于所述多孔碳表面。


5.根据权利要求1所述的复合碳材料，其特征在于，所述金属粒子为生长所述纳米碳管的催化剂；优选，所述催化剂为Ⅷ族、ⅤB族、ⅠB族元素中的一种或多种；更优选，为Fe、Co、Ni中的一种或多种。


6.一种自支撑集流体，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的复合碳材料。


7.一种锂硫电池，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的复合碳材料或权利要求6所述的自支撑集流体。


8.一种复合碳材料的制备方法，其特征在于，包括：
将催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑慧，闫银贤，彭祖铃，
申请(专利权)人：中航锂电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32