一种膨润土基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种膨润土基复合材料及其制备方法和应用，所述膨润土基复合材料包括膨润土载体，及插入所述膨润土载体层间的纳米过渡金属硫化物和硫。其制备方法为：将膨润土载体与过渡金属离子溶液混合，进行阳离子交换，得到过渡金属离子化的膨润土层状材料；然后与含硫化合物进行反应，得到纳米过渡金属硫化物插层的膨润土层状材料；最后与硫混合，反应得到膨润土基复合材料。本发明专利技术的膨润土基复合材料实现了膨润土对多硫化锂的吸附性能与过渡金属硫化物的催化性能的有机结合，有效强化了多硫化锂的吸附‑转化过程，极大地抑制了穿梭效应，提高了锂硫电池正极活性物质硫的利用率，从而提高锂硫电池正极材料的放电容量和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种膨润土基复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂硫电池电极材料
，尤其涉及一种膨润土基复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
锂硫电池由于具有极高的理论能量密度(2600Wh/kg)，且硫资源丰富、价格低廉、环境友好，因而被认为是最具潜力的高能量密度二次电池体系之一。但是锂硫电池存在的硫单质和放电终产物不导电、多硫化锂(LiPS)的“穿梭效应”等关键技术问题极大地阻碍了其产业化应用。近年来，人们为了解决上述技术问题设计了许多不同种类的锂硫电池正极载体材料，主要包括介孔/微孔碳、碳纳米管、石墨烯等碳材料，金属氧/硫/氮化物，MOFs以及MXene等等，用于提高锂硫电池的性能。但是这些载体材料大都存在成本较高，制备工艺复杂，难以实现大规模工业化生产等问题。最近几年，天然粘土矿物材料，如膨润土(蒙脱石)、埃洛石、蛭石等，因具有特殊的晶体结构，以及良好的阳离子交换性能、吸附性能、热稳定性、化学稳定性和机械稳定性，而且廉价易得，环境友好，而被越来越多地用作锂硫电池硫正极的载体材料，特别是膨润土及改性膨润土材料在锂硫电池正极材料中的应用最多。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨润土基复合材料，其特征在于：包括膨润土载体，及插入所述膨润土载体层间的纳米过渡金属硫化物和硫。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨润土基复合材料，其特征在于：包括膨润土载体，及插入所述膨润土载体层间的纳米过渡金属硫化物和硫。


2.根据权利要求1所述膨润土基复合材料，其特征在于：所述纳米过渡金属硫化物的粒径小于20nm。


3.根据权利要求2所述膨润土基复合材料，其特征在于：所述纳米过渡金属硫化物包括CoS2、CuS、FeS2、NiS2中的至少一种。


4.一种膨润土基复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将膨润土载体与过渡金属离子溶液混合，进行阳离子交换，得到过渡金属离子化的膨润土层状材料；
(2)使所述过渡金属离子化的膨润土层状材料与含硫化合物进行反应，得到纳米过渡金属硫化物插层的膨润土层状材料；
(3)将所述纳米过渡金属硫化物插层的膨润土层状材料与硫混合，反应得到膨润土基复合材料。


5.根据权利要求4所述膨润土基复合材料的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炼，庞浩，张俊杰，文明通，洪培萍，麦裕良，文武，廖兵，
申请(专利权)人：广东省科学院化工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44