一种基于MOFs修菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极及其制备方法技术

一种MOFs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：制备菌丝纤维；步骤(2)：对菌丝纤维分散液与不同MOFs分散液采用物理混合或原位生长方式混合；步骤(3)：将负载不同MOFs的菌丝纤维分散液真空抽滤在滤纸上，压平后干燥，得到MOFs复合菌丝膜；步骤(4)：将MOFs复合菌丝膜裁剪，夹在两块石墨板之间，置于管式炉中，进行预碳化和碳化过程，得到MOFs修饰菌丝基碳膜；步骤(5)：将MOFs修饰菌丝基碳膜送入手套箱中，滴加包含Li<subgt;2</subgt;S<subgt;8</subgt;的DOL/DME混合溶液，获得MOFs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极。本发明专利技术利用菌丝天然结构特征与MOFs功能有效结合作为含硫活性物质高效载体，作为自支撑正极，实现锂硫电池的高能量密度和长循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂硫电池电极材料，具体涉及基于mofs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极及其制备方法。

技术介绍

1、随着新能源的存储需求和动力电池的续航需求，现有储能系统已不能满足发展的需求，亟需开发更高能量密度、更低成本的储能系统。锂硫电池(lsb)因其具有超高理论比容量(1675mah/g)和理论能量密度(2600wh/l)，且单质硫储量丰富、环境友好，在成本和能量密度方面具有天然的优势。然而，锂硫电池由于存在活性物质硫的绝缘性和体积膨胀、多硫化物的“穿梭效应”以及动力学缓慢等问题，严重影响了锂硫电池的实际应用，且常用于锂硫电池正极材料的非极性碳材料由于和极性多硫化物之间较弱的物理相互作用将在长期循环过程中引起严重的穿梭效应。

2、金属有机骨架(mofs)是由金属离子/簇和有机配体的配位键相互连接而成，具备高结晶度和长程有序性。由于比表面积高、孔径可调和具有拓扑结构、明确定义的金属节点和可调的化学成分等诱人的特征，被证明是电化学应用中的新型材料，且由于其对lipss具有强吸附能力和高催化活性已被应用于lsb正极电催化剂。但是mofs的晶体尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MOFs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种MOFs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的所述真菌菌丝球直径为1cm左右，微生物菌丝纤维的直径范围为2～7μm。

3.根据权利要求1所述的一种MOFs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，PDA的培养基组分是：马铃薯浸粉、葡萄糖、琼脂、氯霉素，比例是5.0：20.0：15.0：0.1；PDB的培养液组分是马铃薯浸粉、葡萄糖、氯霉素，比例是5.0：20.0：0.1；恒温培...

【技术特征摘要】

1.一种mofs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mofs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的所述真菌菌丝球直径为1cm左右，微生物菌丝纤维的直径范围为2～7μm。

3.根据权利要求1所述的一种mofs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，pda的培养基组分是：马铃薯浸粉、葡萄糖、琼脂、氯霉素，比例是5.0：20.0：15.0：0.1；pdb的培养液组分是马铃薯浸粉、葡萄糖、氯霉素，比例是5.0：20.0：0.1；恒温培养温度为25℃，震荡时间为24h。

4.根据权利要求1所述的一种mofs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的两种负载方式分别为物理混合和原位生长两种：物理混合是将菌丝纤维分散液和合成好的mofs机械搅拌混合：

5.根据权利要求4所述的一种mofs修饰菌丝基碳膜的自支撑锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，所述合成mofs的金属盐种类为氯化盐、硝酸盐一种或两种组合，对应金属种类有fe、co、ni、zn、cu，封端剂为ctab、pvp一种或两种组合，有机配体为2-甲基咪唑、对苯二甲酸一种或多种组合；金属盐溶液的浓度范围为1-6mmol，有机配体的浓度范围为8-144mmol，封端剂为0.01～0.13g。

6.根据权利要求1所述的一种mofs修饰菌丝基...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕映霖，李冰妍，王美吉，王雨娟，赵颖娟，冯祖飞，赵娜娜，钟黎声，杨蓉，许云华，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：