一种γ-环糊精MOF复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种γ‑环糊精MOF复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法及应用，属于锂硫电池技术领域。本发明专利技术用γ‑环糊精MOF显著的分子识别特性和多空腔通道，与多硫化物动态形成超分子包合物，所述方法采用抗坏血酸和谷胱甘肽作为还原剂将石墨烯还原成三维还原氧化石墨烯，用微波法将γ‑环糊精MOF原位生长在石墨烯表面作为正极材料，用于锂‑硫（Li‑S）电池充放电过程中多硫化物的可逆存储/传递。本发明专利技术提供的锂硫电池在1C电流下，初始放电容量为965.33mAh/g，300圈循环下放电比电容为717.33mAh/g，衰减率为0.084%。本发明专利技术在维持较高电流密度充放电的同时，显著提高电池的循环稳定性，从而帮助锂硫电池进一步商业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂硫电池，具体为一种γ-环糊精mof复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法。

技术介绍

1、在现今社会科技日新月异、能源结构迅速变革的背景下，人类对能源的需求不断攀升，呈现出持续增长的态势。锂硫电池的理论比容量高1675 mah/g，能量密度也达到2600wh/kg。除了高比容量和能量密度外，锂硫电池的硫正极还具有价格低廉、环境友好以及储量丰富等诸多优点。这些特点使得锂硫电池在商业化道路上具备了强大的竞争力，并有望在未来能源存储市场中占据重要地位。

2、然而，锂硫电池在实际应用过程中仍面临诸多挑战。硫的导电性差和多硫化物的穿梭效应是制约其性能提升的主要因素。在锂硫电池的充放电循环中，正极生成的多硫化物会溶解于电解液中，并扩散至锂金属负极。这不仅会导硫化锂的沉淀，进而增加电池内阻，还会加速电池容量的衰减和循环性能的恶化。这些问题严重阻碍了锂硫电池的广泛应用和商业化进程。

3、为了推动锂硫电池的进一步发展，本专利技术提出了一种γ-环糊精mof/rgo@s的复合材料及其制备方法，并将其制成锂硫电池正极片在锂硫电池应用。...

【技术保护点】

1.一种γ-环糊精MOF复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种γ-环糊精MOF复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中抗坏血酸和谷胱甘肽浓度为100 g/L；其中去离子水：抗坏血酸：谷胱甘肽的质量比为10：1：1，氧化石墨烯的浓度为2-20g/L。

3.根据权利要求1所述的一种γ-环糊精MOF复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中油浴温度为50-100 ℃、时间为4-12 h、冻干时间为12-72h。

4.根据权利要求1所述的一种γ-环糊精M...

【技术特征摘要】

1.一种γ-环糊精mof复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种γ-环糊精mof复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中抗坏血酸和谷胱甘肽浓度为100 g/l；其中去离子水：抗坏血酸：谷胱甘肽的质量比为10：1：1，氧化石墨烯的浓度为2-20g/l。

3.根据权利要求1所述的一种γ-环糊精mof复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中油浴温度为50-100 ℃、时间为4-12 h、冻干时间为12-72h。

4.根据权利要求1所述的一种γ-环糊精mof复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中peg20000的浓度为10 g/l，peg20000分子量为20000，体系a的去离子水和体系a的甲醇和体系b的甲醇的体积比1：1：12-20。

5.根据权利要求1所述的一种γ-环糊精mof复合三维石墨烯锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中peg20...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺，孙冰鑫，王丹，王瑞，林理伟，刁国旺，庞欢，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：