一种锂硫电池高催化活性正极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂硫电池的技术领域，具体的涉及一种锂硫电池高催化活性正极材料的制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)制备COF微球；(2)制备掺氮碳微球；(3)制备高配位的铁单原子分散的掺氮碳微球复合材料。通过该制备方法所得的正极材料具有高效电子导电性和高比表面积，同时铁单原子以高配位环境的形式存在，使复合材料具有更高的催化转化能力。所述制备方法简单，有效，易于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池高催化活性正极材料的制备方法
本专利技术属于锂硫电池的
，具体的涉及一种锂硫电池高催化活性正极材料的制备方法。
技术介绍
随着人类社会对能源需求的日益增加，可以开发利用的化石燃料资源日益枯竭，如何妥善处理能源消耗与伴随而来的环境污染之间的冲突已成为一个亟待解决的全球问题。为了减少对化石燃料的依赖，人们开始开发太阳能、风能和潮汐能等清洁的可再生能源，但是这些可再生能源受限于天气、地域等外在环境条件，呈现间歇性和周期性的特点。若想实现上述可再生能源的持续供给，解决能源供需之间存在的矛盾，必须匹配合适的电化学储能系统。在所有的电化学储能体系中，锂离子二次电池凭借其高工作电压、高比容量、长循环寿命以及无记忆效应等优点获得人们的青睐和广泛的研究。锂离子二次电池广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等日常生活的方方面面以及国防军工等重要领域。然而锂离子电池的理论比容量通常都小于300mAh·g-1，实际能量密度小于250Wh·kg-1，已经无法满足当今社会对于电化学储能体系需求的不断增长。锂硫电池作为极具开发前景的下一代锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池高催化活性正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备COF微球：首先在反应器中加入三聚氰胺和对苯二甲醛，然后加入溶剂二甲基亚砜；通入氩气保持15～30min，密封完全，在惰性气氛下油浴加热至160～180℃保持72～84h；反应结束待冷却至室温后，离心收集沉淀物，并洗涤、烘干，得到粉末即为COF微球；/n(2)制备掺氮碳微球：将步骤(1)制备所得的COF微球粉末转移至管式炉中，在氩气气氛下，以2～5℃/min的升温速率加热至700～800℃，保温2～3h，待自然冷却至室温后，收集所制备的掺氮碳微球；/n(3)制备高配位的铁单原子分散的掺氮碳微球复合材料：首先将...

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池高催化活性正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备COF微球：首先在反应器中加入三聚氰胺和对苯二甲醛，然后加入溶剂二甲基亚砜；通入氩气保持15～30min，密封完全，在惰性气氛下油浴加热至160～180℃保持72～84h；反应结束待冷却至室温后，离心收集沉淀物，并洗涤、烘干，得到粉末即为COF微球；
(2)制备掺氮碳微球：将步骤(1)制备所得的COF微球粉末转移至管式炉中，在氩气气氛下，以2～5℃/min的升温速率加热至700～800℃，保温2～3h，待自然冷却至室温后，收集所制备的掺氮碳微球；
(3)制备高配位的铁单原子分散的掺氮碳微球复合材料：首先将酞菁铁、步骤(2)制得的掺氮碳微球分别加入至DMF中超声分散，分别得到酞菁铁-DMF分散液和掺氮碳微球-DMF悬浮液；然后将酞菁铁-DMF分散液加入至掺氮碳微球-DMF悬浮液中，在室温下搅拌24～48h后洗涤、干燥，然后将所得粉末转移至管式炉中，在氩气气氛下以2～5℃/min的升温速率加热至800～900℃，保温3～5h，自然冷却至室温后，收集所制备的以Fe-N5形式存在的高配位的铁单原子分散的掺氮碳微球复合材料。

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，刘加兵，韦小玲，
申请(专利权)人：肇庆市华师大光电产业研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44