杨梅衍生碳/Ni-MnS/CNT复合电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及锂硫电池正极材料技术领域，公开一种杨梅衍生碳/Ni‑MnS/CNT复合电极材料及其制备方法和应用。所述材料是通过水热反应法结合冷冻干燥法原位构建杨梅衍生碳与Ni‑MnS纳米颗粒的复合结构，并通过在惰性气氛中烧结成相，在还原气氛下催生碳纳米管，获得杨梅衍生碳/Ni‑MnS/CNT三维多孔复合材料。本发明专利技术中所述材料可大大提高对多硫化物的物理限域作用，同时缓释其体积膨胀，强化电化学反应动力学，其原位复合的Ni‑MnS纳米颗粒可有效强化对多硫化物的化学吸附及催化转化作用。所述材料应用于锂硫电池正极材料，可有效提高锂硫电池的倍率性能与循环性能，有助于推进高能量密度、高稳定性和长循环寿命的锂硫电池的商业化发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂硫电池正极材料，具体涉及一种杨梅衍生碳/ni-mns/cnt复合电极材料及其制备方法和作为锂硫电池正极材料的应用。

技术介绍

1、大容量长航时绿色电池系统是实现国家“碳达峰、碳中和”重大战略目标的重要支撑。然而受限于能量密度的瓶颈，目前商用体系的锂离子电池已逐渐不能满足储能系统长航时大容量的需求(>500wh kg-1)，亟需发展新一代高比能电池。锂硫电池以单质硫或硫化锂作为正极材料，同时以金属锂为负极，其具有高理论容量(1675mah g-1)、高能量密度(2567wh kg-1)和低成本等优点，在交通运输、航空航天和电子通讯等领域具有极大的应用潜力。但是目前硫正极仍存在一些问题，包括容量衰减快、库伦效率低、倍率性能差等，原因主要为：1)活性物质硫及硫化锂的电子/离子导电性差，导致电化学反应动力学不理想，降低活性物质利用率及倍率性能；2)单质硫转化为硫化锂的过程中体积膨胀率约为80.0％，易导致正极结构破坏并粉化，降低其循环性能；3)单质硫在电化学反应过程中产生的长链多硫化物易溶于醚类电解质，形成穿梭效应，导致活性物质不断流失并连带本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种杨梅衍生碳/Ni-MnS/CNT复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述杨梅衍生碳/Ni-MnS/CNT复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，失活处理温度为60-80℃，处理时间为2h，杨梅果肉细胞与去离子水的质量比为1:10。

3.根据权利要求1所述杨梅衍生碳/Ni-MnS/CNT复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，葡萄糖溶液中葡萄糖浓度为0.1～0.3mol L-1，硫源为硫代乙酰胺，镍源为硫酸镍，锰源为硫酸锰，硫代乙酰胺的浓度为10-20mmol L-1，硫酸镍和硫酸锰浓度为5-10mmol...

【技术特征摘要】

1.一种杨梅衍生碳/ni-mns/cnt复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述杨梅衍生碳/ni-mns/cnt复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，失活处理温度为60-80℃，处理时间为2h，杨梅果肉细胞与去离子水的质量比为1:10。

3.根据权利要求1所述杨梅衍生碳/ni-mns/cnt复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，葡萄糖溶液中葡萄糖浓度为0.1～0.3mol l-1，硫源为硫代乙酰胺，镍源为硫酸镍，锰源为硫酸锰，硫代乙酰胺的浓度为10-20mmol l-1，硫酸镍和硫酸锰浓度为5-10mmoll-1，其用量摩尔比为2:1:1。

4.根据权利要求1所述杨梅衍生碳/ni-mns/cnt复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，通过水热反应结合冷冻干燥法制备所述的杨梅衍生碳/ni-mns的前驱体，水热反应条件为在160～190℃下水热反应9-12h，洗涤后用冷冻干燥机冷冻干燥24～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈盛慧，陈嫣斌，姚珠君，杨叶锋，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：