一种锂硫电池的正极活性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂硫电池的正极活性材料及其制备方法，其包含：步骤1，将ZnO纳米粒子分散到聚丙烯酰胺溶液中，干燥，得到ZnO纳米粒子/聚丙烯酰胺复合材料；在惰性气氛保护下，高温碳化得到ZnO纳米粒子/碳复合材料；步骤2，将ZnO纳米粒子/碳复合材料加入到碱金属硫化物溶液中搅拌，反应完全后洗涤，过滤，得到ZnS纳米粒子/碳复合材料；步骤3，通过氧化剂使ZnS纳米粒子/碳复合材料中的ZnS转化为S，洗涤、干燥，即得到纳米硫粒子/碳复合材料。本发明专利技术提出的锂硫电池正极活性材料的制备方法，在纳米孔碳制备过程中孔内模板原位转化为纳米硫粒子，缩短了碳硫复合材料的工艺制程，且使纳米硫粒子均匀地分散在纳米孔碳的孔内，真正实现纳米孔储硫。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学电池领域，涉及，特别是涉及一种利用纳米孔碳的孔内模板原位转化为纳米硫粒子的技术使硫纳米粒子均匀填充于纳米孔碳材料孔内的制备方法。
技术介绍
随着电子技术的迅猛发展，便携式电子设备已经广泛应用于生活的各个领域。便携式设备小、轻、薄的特性对化学电源能量密度方面提出了更高的要求。锂硫电池以其高能量密度、低成本的优势成为近年来倍受关注和投入较多研究的二次绿色化学电源。锂硫电池以单质硫为正极活性成分、含锂盐的有机非水溶液体系为电解质、金属锂为负极。其电化学反应如下S8+Li=Li2Sx(l 8)=Li2S。按照最终还原反应产物Li2S 计算，单质硫的理论比容量是1672mAh/g,金属锂具有理论比容量3860mAh/g, Li/S氧化还原对的理论能量密度高达2600Wh/kg。然而，硫材料在利用上仍然存在一些需要克服的问题1、单质硫在室温下为电子和离子绝缘体；2、单质硫在放电过程中会被还原成易溶的多硫化物，造成活性物质流失；3、溶于电解液的多硫化物直接接触金属锂负极，发生自放电反应；4、充放电过程中硫电极会发生相应的收缩和膨胀，一定程度上破坏电极的物理结构。为了解决这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂硫电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，该方法包含以下具体步骤：？？？步骤1，纳米孔碳材料前驱体的制备：将ZnO纳米粒子均匀搅拌分散到聚丙烯酰胺水溶液中，得到ZnO纳米粒子悬浮液；将分散后的悬浮液干燥，得到ZnO纳米粒子/聚丙烯酰胺复合材料；随后将其在惰性气氛保护下高温碳化得到ZnO纳米粒子/碳复合材料；？？？步骤2，纳米孔碳材料孔内原位生成纳米ZnS粒子：在惰性气氛保护下，将ZnO纳米粒子/碳复合材料加入到碱金属硫化物溶液中，其中，ZnO与碱金属硫化物的摩尔比为1：2.0~10.0，在水浴加热的条件下，充分搅拌，待反应完全后洗涤，过滤，得到ZnS纳米粒子/碳复合材料；步骤3，纳米硫粒...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴海娟，郭瑞，汤卫平，解晶莹，于升学，李永，刘雯，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：