一种锂硫电池用正极材料和锂硫电池正极

摘要

本发明涉及一种锂硫电池用正极材料，所述正极材料为石墨烯掺杂的多孔中空纤维，石墨烯的掺杂量为正极材料总质量的0.005-0.2%；多孔中空纤维为多孔的中空管状结构，管的外径为80-1000nm，管的内径为30-400nm，管的侧壁上孔的孔径为2-80nm；石墨烯嵌于多孔中空纤维管的侧壁中。采用本发明制备的正极组装成电池具有放电比容量高和循环稳定性好。

主权项

一种锂硫电池正极，其特征在于：所述正极材料为石墨烯掺杂的多孔中空纤维，石墨烯的掺杂量为正极材料总质量的0.005‑0.2％；多孔中空纤维为多孔的中空管状结构，管的外径为80‑1000nm，管的内径为30‑400nm，管的侧壁上孔的孔径为2‑80nm；石墨烯嵌于多孔中空纤维管的侧壁中；所述的多孔中空纤维同时具有侧壁多孔、中部空心的结构，外径和中空处直径在亚微米级，侧壁孔径在纳米级；所述正极的制备过程如下：(1)掺杂石墨烯的介孔碳中空纳米纤维的制备：采用同轴静电纺丝技术制备石墨烯掺杂的中空纳米纤维，然后将制得的石墨烯掺杂的中空纳米纤维进行热处理，得到石墨烯掺杂的介孔碳中空纳米纤维；(2)纳米纤维渗硫：将制得的石墨烯掺杂的介孔碳中空纳米纤维和单质硫分别置于玻璃管的两端，然后将玻璃管放入管式炉中，通入惰性气体，在300‑500℃下加热1.5‑2h，制得硫‑纳米纤维复合材料；(3)配制浆料：将步骤(2)制得的硫‑纳米纤维复合材料、粘结剂、溶剂，三者混合搅拌制成浆料；硫‑纳米纤维复合材料和粘结剂的质量比为7～9.6：0.4～3；(4)电极的制备：将浆料均匀的涂覆在集流体上，在30‑70℃下真空干燥1‑72h，得到锂硫电池正极。