一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于能源材料领域，涉及一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用。本发明专利技术通过在碳材料上负载氮原子和钴系化合物，制备得到具有催化作用的碳材料，其制备方法为：首先制备氮原子掺杂碳材料N

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于能源材料领域，涉及一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展以及经济水平的迅猛增长，人们对能源的需求也随之稳步增长。锂离子电池是目前应用最广泛的电池类型，具有能量密度高、自放电率低和使用寿命长等的优点，因而应用前景广阔。虽然目前锂离子电池的比容量已接近其理论比容量300mAhg
‑1，但仍然无法满足人类生产和生活日益增长的能源需求，尤其是随着便携式电子设备、移动电源和新能源汽车的普及，锂离子电池相对较低的能量密度越发不能满足大型能源存储设备的需求。因此寻求一种能量密度更高、质量更轻、体积更小和循环寿命更长的储能材料成为近期研究的热点之一。近年来，以单质硫作为电池正极、金属锂作为电池负极材料的锂硫电池备受国内外研究人员的关注，单质硫作为锂硫电池正极时具有1675mAhg
‑1的高理论比容量，显示了其作为储能材料的巨大潜力。
[0003]然而，锂硫电池的商业化过程还面临很多阻碍：（1）硫和硫化锂电导率较低，氧化还原反应动力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）制备氮原子掺杂碳材料N
‑
C：将碳材料与氮源混合研磨均匀，在惰性气体氛围中高温焙烧，制得氮原子掺杂碳材料N
‑
C；（2）制备负载Co3O4的氮原子掺杂碳材料N
‑
C
‑
Co3O4：将步骤（1）所得的N
‑
C以等量浸渍的方法分散在氨水中，得溶液A；将氯化钴溶解在去离子水中，得溶液B；将溶液A蒸干，然后将溶液B倒入蒸干的溶液A中分散均匀后水浴反应得到溶液C；将溶液C进行水热反应，制得N
‑
C
‑
Co3O4；（3）制备负载钴系化合物的氮原子掺杂碳材料N
‑
C
‑
CoS/N
‑
C
‑
CoSe：将步骤（2）所得的N
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C
‑
Co3O4与硫粉或硒粉混合研磨均匀后，在惰性气体氛围下高温焙烧，制得N
‑
C
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CoS/N
‑
C
‑
CoSe。2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中碳材料为科琴黑、多壁碳纳米管或导电炭黑中的任意一种或多种；氮源为硫脲或尿素中的任意一种或两种；惰性气体为氩气或氮气。3.根据权利要求2所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中氮源与碳材料的质量比为1:（5~20）；高温焙烧的温度为800~1100℃，高温焙烧的时间为1~4h。4.根据权利要求3所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中氨水的浓度为5%~25%；氯化钴与N
‑
C的质量比为1:（5~20）。5.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的溶液C中含有氨水与钴离子形成的络合物，水浴反应的温度为50℃，水浴反应的时间为6~...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳侠，刘目浩，赵冲冲，杨宝玉，王爽，霍锋，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：