一种改性碳纳米管膜/硫复合柔性正极材料的制备方法及在柔性锂硫电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种改性碳纳米管膜/硫复合柔性正极材料的制备方法及在柔性锂硫电池中的应用，本发明专利技术先制备得到氮掺杂或硼掺杂的多层改性碳纳米管膜正极材料，该正极材料具有导电性高，催化活性好，自支撑的特点，且实现了低成本，连续批量生产，该多层结构以及改性后的碳纳米管膜与硫化合物复合，可以通过物理和化学吸附大量的硫化物，抑制“穿梭效应”，使制备的改性碳纳米管膜/硫复合材料具有优异的电化学性能，用于锂硫电池中，可以提高柔性锂硫电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改性碳纳米管膜/硫复合柔性正极材料的制备方法及在柔性锂硫电池中的应用
本专利技术属于锂硫电池正极材料领域，特别涉及通过FCCVD法制备的连续改性多层碳纳米管膜，涉及使用该材料的柔性锂硫电池。
技术介绍
随着便携式电子器件、电动工具以及电动汽车的发展，人们对高比能量的柔性电池的需求日益增强。锂硫电池以单质硫(理论比容量1675mAh/g)作为正极，金属锂作为负极，理论能量密度高达2600Wh/kg，远远高于目前采用的锂离子电池，因而受到国内外学者的广泛关注。锂硫电池在充放电过程中会产生一系列多硫化物，极易溶于电解液，从而在浓度梯度的作用下向锂负极扩散，即“穿梭效应”，最终结果导致部分硫的不可逆失活和锂的利用率降低，造成锂硫电池的比容量降低和循环稳定性下降。为了解决硫电极存在“穿梭效应”等问题，研究人员通过在硫中添加不同的碳基质(多孔碳、石墨烯/石墨氧化物及碳纳米管)等形成硫/聚合物复合材料，既改善了硫的导电性，抑制“穿梭效应”。但是碳纳米管膜由于制备成本高，连续批量生产难，很难实现工业化与低成本生产，目前碳纳米管膜在锂硫电池电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性碳纳米管膜/硫复合柔性正极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：/n(1)采用横式三温区FCCVD炉制备硼掺杂改性碳纳米管膜：设置横式三温区FCCVD炉中的温度，按照质量比，称取碳源、催化剂、促进剂，混合为溶液，再加入硼源，超声混合均匀后得混合液，用注射器抽取混合液，把注射器放入注射泵中，将前驱液注入炉中，通入800-1800ml/min的氢气，0-500ml/min的氩气，制备连续硼掺杂改性多层碳纳米管膜；/n(2)采用横式三温区FCCVD炉制备氮掺杂改性碳纳米管膜：设置横式三温区FCCVD炉中的温度，按照质量比，称取碳源、催化剂、促进剂，混合为溶液，再加入氮源，超声混合...

【技术特征摘要】
1.一种改性碳纳米管膜/硫复合柔性正极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
(1)采用横式三温区FCCVD炉制备硼掺杂改性碳纳米管膜：设置横式三温区FCCVD炉中的温度，按照质量比，称取碳源、催化剂、促进剂，混合为溶液，再加入硼源，超声混合均匀后得混合液，用注射器抽取混合液，把注射器放入注射泵中，将前驱液注入炉中，通入800-1800ml/min的氢气，0-500ml/min的氩气，制备连续硼掺杂改性多层碳纳米管膜；
(2)采用横式三温区FCCVD炉制备氮掺杂改性碳纳米管膜：设置横式三温区FCCVD炉中的温度，按照质量比，称取碳源、催化剂、促进剂，混合为溶液，再加入氮源，超声混合均匀后得混合液，用注射器抽取混合液，把注射器放入注射泵中，将前驱液注入炉中，通入800-1800ml/min的氢气，0-500ml/min的氩气，制备连续氮掺杂改性多层碳纳米管膜；
(3)将连续硼掺杂改性多层碳纳米管膜或连续氮掺杂改性多层碳纳米管膜，浸渍在含硫溶液中，先置于真空干燥箱中干燥，再放入鼓风干燥箱中处理，得到改性碳纳米管膜/硫复合柔性材料。


2.根据权利要求1所述改性碳纳米管膜/硫复合柔性正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)、步骤(2)中的碳源、催化剂、促进剂的质量比为70-75:1-1.5:0.5-1。


3.根据权利要求1所述改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奇，李亚利，宋远强，耿浩，吴昊，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32