一种锂硫电池正极活性材料及其制备和锂硫电池正极制造技术

本发明专利技术涉及锂硫电池正极材料技术领域，具体涉及一种碳纳米管负载MXene量子点的锂硫电池正极材料及其制备方法。本发明专利技术提供了一种简便的超声‑水热结合法将碳化钛量子点(Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;QDs)负载至碳纳米管(CNTs)，融硫后制得锂硫电池正极材料(Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;QDs@CNTs/S)。本发明专利技术方法工艺简单、成本低廉、可实现规模化生产。采用该方法制备的Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;QDs修饰的CNTs作为锂硫电池正极材料，CNTs为硫负载和体积膨胀提供了足够的空间，同时Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;QDs活性位点丰富，促进了多硫化锂的快速转化，有效地抑制了穿梭效应，提升了锂硫电池的倍率性能和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂硫电池正极材料，具体涉及一种碳纳米管负载mxene量子点(ti3c2 qds@cnts)的锂硫电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、传统的锂离子电池(libs)受限于能量密度和生产成本，难以满足先进储能设备器件的需求，尤其对于澎湃发展的电动汽车领域。锂硫(li–s)电池具有高能量密度(2600whkg-1)、低成本、原材料丰富等优势，因而作为一种极具发展前景的储能体系被重点关注。然而，硫利用率低、反应动力学缓慢、容量衰减较快、“穿梭效应”严重、库仑效率较低等问题仍是li-s电池实现商业化的障碍。因此,开发先进的硫正极材料是缓解上述问题的关健，也是当今能源研究的热点和难点。

2、研究人员利用多种碳材料载硫，用于制备锂硫电池正极材料。碳材料具有高电导率、可调孔隙结构和化学稳定性等优势，因而被广泛研究，例如多孔碳、碳纳米纤维、中空碳球、碳纳米片、碳纳米管等。cnts由于其独特的一维纳米结构，高比表面积、良好的导电性，出色的柔韧性和稳定的化学性能而备受关注。将其用作锂硫电池正极材料可增加电导率并减轻体积膨胀，然而由于非极性cnts与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂硫电池正极活性材料的制备方法，其特征在于：采用超声-水热结合法将碳化钛量子点(Ti3C2 QDs)负载至碳纳米管(CNTs)得到碳纳米管负载MXene量子点(Ti3C2 QDs@CNTs)，融硫后制得锂硫电池正极活性材料；包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述CNTs与浓盐酸溶液的质量比为1：100～1：150，优选1:100-130，更优选1:115-120。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述Ti3AlC2与氢氟酸溶液的质量比为1：20～1：25，优选1：20-23，更优选1：21...

【技术特征摘要】

1.一种锂硫电池正极活性材料的制备方法，其特征在于：采用超声-水热结合法将碳化钛量子点(ti3c2 qds)负载至碳纳米管(cnts)得到碳纳米管负载mxene量子点(ti3c2 qds@cnts)，融硫后制得锂硫电池正极活性材料；包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述cnts与浓盐酸溶液的质量比为1：100～1：150，优选1:100-130，更优选1:115-120。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述ti3alc2与氢氟酸溶液的质量比为1：20～1：25，优选1：20-23，更优选1：21-22。

4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炳森，陶肖，戚聿杰，鲁铭，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：