一种锂硫电池正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法，通过Hummers法制备氧化石墨，经化学还原得到石墨烯分散液，通过对石墨烯/纳米金属氧化物/纳米硫混合分散液进行速冷固化、冷冻干燥及热处理过程，制备出石墨烯卷绕纳米金属氧化物/纳米硫复合材料，并作为锂硫电池正极材料。本发明中纳米硫颗粒均匀的附着在石墨烯表面，纳米尺寸的硫极大地提高了活性物质的利用率；卷绕结构的石墨烯能够有效的抑制石墨烯片层间团聚，另外石墨烯良好的导电性极大地提高了复合材料的电导率，其内部的孔结构能够有效的抑制充放电过程中中间产物的溶解，使材料表现出高的比容量和良好的循环稳定性。该方法具有操作简单、成本低、易于规模化生产的优点。

主权项

一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：1）、石墨烯/纳米金属氧化物混合分散液的制备：将纳米金属氧化物分散于去离子水中，超声分散均匀，配置成纳米金属氧化物分散液，搅拌条件下将其加入到石墨烯分散液中，控制石墨烯与纳米金属氧化物的质量比为49:1~8:2，超声分散均匀，得到石墨烯/纳米金属氧化物混合分散液；2）、纳米硫分散液的制备：称取一定量纳米硫加入到去离子水中，然后加入少量非离子表面活性剂，控制非离子表面活性剂与纳米硫质量比1:999~1:99，超声分散均匀，得到纳米硫分散液；3） 石墨烯卷绕纳米金属氧化物/纳米硫复合材料的制备：    搅拌条件下将纳米硫分散液加入到石墨烯/纳米金属氧化物混合分散液中，控制纳米硫与石墨烯质量比8:2~1:9，超声分散后置于保温杯中，加入足量的液氮进行快速冷却固化，随后将产物转移到冷冻干燥机中进行干燥，将产物在惰性气氛保护下进行热处理，得到黑色的石墨烯卷绕纳米金属氧化物/纳米硫复合材料。