MXene包覆硫复合材料、锂硫电池正极材料的制备方法和电池技术

本发明专利技术公开了一种MXene包覆硫复合材料、锂硫电池正极材料的制备方法和电池，其中该MXene包覆硫复合材料具有MXene材料包覆硫球的核壳结构。该复合材料可以作为锂硫电池的正极材料，本发明专利技术还包括一种锂硫电池正极材料的制备方法，包括将该复合材料进一步与引发剂混合，得到MXene与聚硫的复合材料；将本发明专利技术的复合材料或锂硫电池正极材料应用于锂硫电池中，其中的MXene能够有效地促进硫氧化还原反应的动力学，将其用于锂硫电池的正极材料中，能够起到吸附液相的多硫化物避免其溶解到有机电解液中导致的穿梭效应，同时还能够具有促进正极材料硫的动力学反应，从而提高锂硫电池的循环以及倍率性能。环以及倍率性能。环以及倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
MXene包覆硫复合材料、锂硫电池正极材料的制备方法和电池
[0001]本申请是分案申请，其母案是申请日为2020年3月13日，申请号为 202010175425.1、专利技术名称为“锂硫电池的载硫材料及正极材料”的专利技术专利申请。


[0002]本专利技术涉及能源存储领域，更具体地涉及一种MXene包覆硫复合材料、锂硫电池正极材料的制备方法和电池。

技术介绍

[0003]锂硫电池是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池，它的反应机理不同于锂离子电池的离子脱嵌机理，而是电化学机理。利用硫作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量较高，分别达到1675mAhg
‑1和2600Wh kg
‑1，远远高于商业上广泛应用的锂离子电池的容量。并且，单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点，锂硫电池被视为下一代高能量密度电池体系的理想选择之一，受到全世界科研界和产业界的高度关注，也是未来各国布局的重点研究方向之一。
[0004]锂硫电池在实际应用中，其中的硫正极通常表现出严重的容量衰减和低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MXene包覆硫复合材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：将MXene材料与琉球混合分散于溶液中，再过滤后干燥，得到具有MXene包覆硫核壳结构的复合材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特方法征在于，所述MXene材料的晶格位上具有单原子分散的掺杂金属原子；和/或，所述MXene的质量含量介于5wt.％至20wt.％之间；和/或，所述琉球为含有硫单质和粘合剂的颗粒。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属原子选自于锌、镍、钴、铁、铂、铜、银、金、镁、钙、镓、铟、锡、硅、锗、锑、铋、铅或铝中的一种或多种；和/或，所述琉球的粒径介于0.5μm至1μm。4.如权利要求2或3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述MXene的制备方法包括：将所述掺杂金属的金属盐与MAX相材料混合，并在预定温度下退火，冷却至室温后，将获得的产物加入酸液中并搅拌预定时间后得到的分散体，离心并洗涤几次以除去残留的盐和酸，得到中间产物；将所述中间产物分散于溶剂中超声处理后，收集液相中的分散物，得到所述MXene材料；或，将所述掺杂金属的金属盐、刻蚀剂和MAX相材料在溶液中混合后保持预定时间，得到所述MXene材料。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树斌，张迪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：