一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池技术

本申请属于电池的技术领域，尤其涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池。本申请提供了锂硫电池正极材料，所述锂硫电池正极材料是由钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料与硫复合形成的锂硫电池正极材料；其中，所述钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料是由钴掺杂二硒化钼在MXene材料表面原位垂直生长而形成的异质结纳米片。本申请提供了一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池，能有效解决现有锂硫电池存在的穿梭效应、体积膨胀严重、导电性、循环稳定性和安全性能较差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池
本申请属于电池的
，尤其涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池。
技术介绍
元素硫正极和锂金属负极之间的多电子反应提供2600W·h/kg的理论能量密度，远高于传统锂离子电池。除此之外，硫还具有其他一些有价值的特征，如成本效率，在自然环境中储量丰富和环境友好型，这些竞争优势使得Li-S成为最有希望被大规模应用的电池之一。但是，锂硫电池目前还处于研究阶段，在大规模的使用上还存在一些问题，(1)多硫化物的穿梭效应，当多硫化锂溶解于有机电解液时，在电池正负极产生浓度差从而导致多硫化锂在正负极之间产生穿梭效应。由于穿梭效应导致电子绝缘的低硫化锂(Li2S/Li2S2)在负极锂表面生成，降低了离子传导能力、损失大量活性物质，从而导致电池容量下降，寿命缩短；(2)单质硫为电子和离子绝缘体，作为电极材料其活性物质利用率较低，导致硫电极的实际比容量降低；(3)充放电过程中，单质硫与硫化物的转换会使正极体积发生变化，使电池容量衰减，甚至破坏电池结构。这些问题导致电池容量衰减、循环性能变差甚至还可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料是由钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料与硫复合形成的锂硫电池正极材料；/n其中，所述钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料是由钴掺杂二硒化钼在MXene材料表面原位垂直生长而形成的异质结纳米片。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料是由钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料与硫复合形成的锂硫电池正极材料；
其中，所述钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料是由钴掺杂二硒化钼在MXene材料表面原位垂直生长而形成的异质结纳米片。


2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料的片径为5～500nm，所述钴掺杂二硒化钼/MXene异质结结构材料的厚度为1～10nm。


3.一种权利要求1或2所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将MXene纳米片悬浮液、钴盐、钼盐、硒源及强还原剂混合，进行原位生长，得到钴掺杂二硒化钼/MXene异质结纳米片材料；
步骤二、将所述钴掺杂二硒化钼/MXene异质结纳米片材料与单质硫混合研磨，得到混合物；
步骤三、将所述混合物进行真空熔融扩散反应，得到具有异质结纳米片结构的锂硫电池正极材料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述钴原子与所述钼原子的摩尔比为1：(4～20)。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运勇，王伟，吴尚有，朱俊陆，单炯威，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44