一种高性能锂硫电池正极用碳材料的制备方法技术

技术编号:41520061 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-30 14:55
一种高性能锂硫电池正极用碳材料的制备方法,其中,通过水热法将B、N元素掺杂到氧化石墨烯片层;同时,将Co原子负载在氧化石墨烯的片层上。所得到的Co‑N‑B石墨烯与一定量的硫复合得到高性能复合锂硫电池正极材料。与单纯的氧化石墨烯相比,B、N掺杂可以有效的提高碳材料的导电性,Co原子的加入可以与氮原子之间形成Co‑N‑C的配位结构从而有效的吸附多硫化物并加速多硫化物的转化,从而提高锂硫电池充放电过程中的氧化还原反应动力学。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高性能锂硫电池正极用碳材料的制备方法,属于锂硫电池正极。


技术介绍

1、随着新能源汽车和电子产品市场的空前繁荣,人们越来越重视储能技术,而传统的三元锂电池和磷酸铁锂电池因其能量密度较低且原材料昂贵,越来越无法满足人们的需求。因此,开发一种新型的具有高能量密度、低成本的储能器件已迫在眉睫。锂硫电池(lsbs)凭借其高理论容量(1675 mah/g)和能量密度成为了下一代储能技术的有力竞争者,并且锂硫电池的活性物质-硫原材料价格低廉、分布广泛,在成本控制方面也具有显著的优势。

2、但是,锂硫电池也存在一些缺陷使其难以商业化。首先,硫的导电性较差,这会阻碍在电池充放电的过程中正极内离子/电子的传输,减缓氧化还原动力学,使得电池的容量性能不理想,硫的利用率低。此外,在放电过程中,硫最终会被还原为导电性差的固相产物li2s和li2s2,由于硫和锂的密度差异较大,所以会在电池的充放电过程中产生巨大的体积变化,在多次循环过程中的反复体积变化最终会导致电极结构的坍塌,使电池失效。锂硫电池最为严重的问题为“穿梭效应”,即充放电过程中的中间产物多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能锂硫电池正极用碳材料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在步骤S1中,一定量氧化石墨烯放入去离子水中,进行超声分散,氧化石墨烯水溶液的浓度为1-4 mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在步骤S2中,反应物的加入顺序为先加乙二胺,搅拌至均匀后再依次加入五硼酸铵和硝酸钴。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在步骤S2中,乙二胺的加入后,其浓度为1-4 μl/ml,五硼酸铵的加入后浓度为10-50 mg/ml,硝酸钴的加入后溶度为1-5 mg/ml。...

【技术特征摘要】

1.一种高性能锂硫电池正极用碳材料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在步骤s1中,一定量氧化石墨烯放入去离子水中,进行超声分散,氧化石墨烯水溶液的浓度为1-4 mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在步骤s2中,反应物的加入顺序为先加乙二胺,搅拌至均匀后再依次加入五硼酸铵和硝酸钴。

4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:金永成王富冉王天成石泽浩陈凡伟殷其德
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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