一种锂硫电池新型多孔结构正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂硫电池新型多孔结构正极材料的制备方法，将聚丙烯腈粉末、二甲基亚砜，去离子水按一定比例混合均匀，一定温度搅拌使其完全溶解，而后加入一定量的水合肼使其发生交联反应，低温静置一定时间后，经清洗、干燥后得到聚丙烯腈干凝胶。相比较已公开的聚丙烯腈的结构设计方法，本发明专利技术操作简便，合成条件简单无毒且原料利用率高。该方法制备得到的聚丙烯腈干凝胶与硫粉通过覆盖法进行高温反应，可获得具有3D网络状结构的凝胶态硫化聚丙烯腈正极材料，由该材料组装而成的纽扣型锂硫电池具有出色的循环稳定生和倍率性能。硫电池具有出色的循环稳定生和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池新型多孔结构正极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及锂硫电池正极材料的结构设计，具体为一种锂硫电池硫化聚丙烯腈基正极材料的新型凝胶态多孔结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着包括数码产品、储能系统、电动汽车等的不断发展，对储能装置的要求也越来越高，锂离子电池(LIBS)在过去20多年里由于其出色的性能被大量应用在各个领域。然而由于其能量密度的限制，已无法满足如今的能源需求，其性能也被开发殆尽。正因如此，具有高能量密度的锂硫电池(Li
‑
S)作为新一代潜在的能源替代者被广泛关注。作为锂硫电池正极材料的单质硫不仅具有高达2600Wh Kg
‑1的能量密度和1675mAh g
‑1的理论比容量，还具有低成本、环保无害的优点。然而，锂硫电池仍存在一些亟待解决的问题，比如，由于硫的绝缘特性使得电池的电化学性能较差，而且循环过程中的中间产物多硫化锂溶于电解液产生穿梭效应，造成活性物质的不可逆损失和容量的严重衰减。
[0003]近些年，人们采用各种办法来解决锂硫电池的上述固有缺陷，主要通过加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池新型多孔结构正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)聚丙烯腈粉末、二甲基亚砜，去离子水按一定比例混合均匀；(2)水浴加热条件下，搅拌至聚丙烯腈完全溶解；(3)加入一定量的水合肼，继续加热搅拌至完全反应；(4)低温静置使其发生相分离；(5)将凝胶以浸泡的方式发生溶剂交换至凝胶完全固化；(6)将所得湿凝胶经冷冻干燥得到干凝胶；(7)干凝胶与过量硫粉通过覆盖法于一定温度下进行高温反应制得硫化聚丙烯腈正极材料。2.根据权利要求书1所述的一种锂硫电池新型多孔结构正极材料的制备方法，其特征在于，二甲基亚砜与去离子水的体积比为9∶1，聚丙烯腈的浓度为100g/L，三者的初步混合时间为30min。3.根据权利要求书1所述的一种锂硫电池新型多孔结构正极材料的制备方法，其特征在于，水浴加热阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永男，高海燕，李杨，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：