一种硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂硫电池技术领域，具体为一种硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料及其制备方法，包括：1)制备葡萄糖碳球；2)制备葡萄糖微介孔碳材料；3)制备二硫化钼修饰碳；4)制备锂硫电池正极材料。本发明专利技术首先将葡萄糖作为碳源制备葡萄糖碳球，用化学活化剂对葡萄糖碳球进行活化造孔制备葡萄糖微介孔碳材料，再利用葡萄糖微介孔碳材料通过水热法制备得到的二硫化钼修饰碳作为硫宿主，用融熔扩散法与硫复合形成硫@二硫化钼碳复合材料，该复合材料在提高硫的利用率、缓解充放电过程中正极体积变化和抑制多硫化物的穿梭效应方面发挥了重要作用，作为锂硫电池正极材料表现出优异的电化学性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂硫电池
，具体涉及一种硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂硫电池因其拥有高的理论比容量(1675mAh g
‑1)和高的理论能量密度(2600Wh kg
‑1),同时具有价格低、安全性高、环境友好以及地球中硫元素分布多等特点,被认为是下一代储能装置的代表之一。然而,由于受到单质硫的导电性差、活性物质体积膨胀严重以及可溶性多硫化锂易发生穿梭效应等一系列的问题的影响。锂硫电池的电化学性能都无法满足商业化应用的需求。
[0003]近几年，多种碳基杂化材料被制备出来，并作为硫宿主在锂硫电池中的应用，取得了非常优异的电化学性能。例如，多孔碳、空心碳球、石墨烯、碳纳米管等导电非极性碳质微/纳米结构硫宿主已被成功探索以解决上述问题。这些碳材料可以通过物理约束显著提高硫正极的导电性，减缓多硫化物的溶解。然而，极性多硫化物与非极性碳材料之间的弱相互作用导致多硫化物容易从电极上泄漏，触发穿梭效应。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备葡萄糖碳球：将葡萄糖和草酸倒入超纯水中，超声处理15
‑
30min，待葡萄糖和草酸完全溶解于超纯水后转移至高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，在150
‑
200℃条件下水热反应10
‑
15h，接着自然冷却至室温，再将反应结束后得到的样品经过滤、清洗、烘干得到葡萄糖碳球，备用；(2)制备葡萄糖微介孔碳材料：将步骤(1)所得葡萄糖碳球与一定量的化学活化剂研磨混合，混合均匀后倒入超纯水中，磁力搅拌22
‑
24h后烘干，将烘干后的混合物放入管式炉内炭化活化，待管式炉内温度自然冷却至室温，将样品取出，接着用盐酸浸泡6
‑
12h后用去离子水过滤洗涤至pH为7，最后将样品进行烘干，即可得到葡萄糖微介孔碳材料，备用；(3)制备二硫化钼修饰碳：将步骤(2)所得一定量的葡萄糖微介孔碳材料与一定量的钼酸铵和硫脲倒入去离子水中，搅拌3
‑
6h后倒入高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，在150
‑
200℃条件下水热反应12
‑
18h，待反应釜自然冷却至室温后用无水乙醇和去离子水将制备好的材料循环洗涤，烘干，即得到二硫化钼修饰碳，备用；(4)制备锂硫电池正极材料：将步骤(3)所得二硫化钼修饰碳与一定质量的单质硫研磨混合均匀后，置于管式炉中炭化12
‑
24h，炭化温度为130
‑
160℃，待管式炉温度自然冷却至室温后，取出样品，即得所述硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料。2.根据权利要求1所述的一种硫@二硫化钼修饰碳锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述葡萄糖的用量为3
‑
6g，草酸的质量为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜锐，徐程颖，余传柏，王江乐，石张延，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：