一种提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料的制备方法包括将原材料充分研磨混合，充分干燥后的粉末置于单侧开口的石英管，再置于反应釜中，旋紧反应釜，将反应釜置于充满氩气的管式炉中加热，保温过程结束后,自然降温至室温。取出黑色粉末后继续研磨，再将研磨后的粉末置于双敞口的石英管中，继续在充满氩气的管式炉中加热，保温过程结束后,自然降温至室温，得到黑色粉末即为硫化聚丙烯腈正极材料。本发明专利技术制备得到的正极材料解决了硫化聚丙烯腈电池在循环过程中衰减率高的问题，具有优异的循环稳定性。具有优异的循环稳定性。具有优异的循环稳定性。

A positive material for improving the cycle stability of vulcanized polyacrylonitrile battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于能源材料领域，尤其涉及一种提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]21世纪以来，科技的快速发展不仅为人类生活提供便利，也带动能源的生产方式及发展模式从传统的开采化石能源演变为借助自然力量大力发展风能、潮汐能等新型可再生能源，再到现如今广泛应用于手机、无人机的便携式锂离子电池。
[0003]市场中的锂离子电池的正极材料多采用含有Ni、Fe等无机化合物及含有Ni、Co、Mn的三元材料，虽然商业化时间较长，但锂离子电池能量密度低，无法满足于其他大规模场景。锂硫电池作为新一代的便携式锂离子电池，其理论容量及理论能量密度分别为1675 mAh g
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1、2600 Wh kg
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1，可以快速应用于电动汽车、军事等领域。但是在锂硫电池应用过程中，一方面其放电产物会溶于电解液，使得正极活性物质利用率降低，扩散到负极后甚至引发锂枝晶，另一方面正极材料易发生体积膨胀，引发安全问题。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：原材料处理；步骤二：硫化聚丙烯腈制备；步骤三：硫化聚丙烯腈正极材料制备。2.根据权利要求1所述的提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料的制备方法，其特征在于，制备方法具体如下：步骤一：原材料处理具体包括将硫、聚丙烯腈、碘化锂研磨混合；步骤二：将步骤一所得混合粉末在350
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400℃加热，使得聚丙烯腈脱氢环化形成聚吡啶环，再经过硫化，形成硫化聚丙烯腈；步骤三：将步骤二所得的混合粉末取出后继续研磨，在200
‑
300℃加热，得到硫化聚丙烯腈正极材料。3.根据权利要求1或2所述的提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述原材料处理中硫与聚丙烯腈研磨比例为3:1
‑
5:1，碘化锂的研磨比例为聚丙烯腈的5%
‑
15%。4.根据权利要求3所述的提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所述研磨的方式采用手动研磨，时间为15
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30分钟；研磨完成的粉末在60℃烘箱中烘干2小时以上。5.根据权利要求2或4所述的提高硫化聚丙烯腈电池循环稳定性的正极材料制备方法，其特征在于：步骤二中所述的步骤一所得混合粉末加热过程的温度范围为室温至350
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄雅钦，姬璇，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：