一种聚合物/空心硫复合电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种聚合物/空心硫复合电极材料的制备方法。该方法以高比表面积的分子筛为载体，沉积有机盐，经高温烧结、还原、硫沉积、聚合、剔除分子筛，获得聚合物/空心硫复合电极材料；其中，分子筛为SBA-15，MCM-41，KIT-1，MSU-1的一种；有机盐为可溶于酒精的有机铜盐、有机银盐、有机铁盐和有机镍盐的一种；聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔的一种；硫占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的70～90％，聚合物占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的3～10％，金属占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的7～20％。本发明制备的聚合物/空心硫复合电极材料用于锂硫电池正极时，具有很高的比容量和优异的循环性能，在电池领域具有很好的应用前景。

主权项

一种聚合物/空心硫复合电极材料的制备方法，其特征在于：以高比表面积的分子筛为载体，沉积有机盐，经高温烧结、还原、硫沉积、聚合、剔除分子筛，获得聚合物/空心硫复合电极材料；分子筛为SBA‑15，MCM‑41，KIT‑1，MSU‑1的一种；有机盐为可溶于酒精的有机铜盐、有机银盐、有机铁盐和有机镍盐的一种；聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔的一种；硫占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的70～90％，聚合物占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的3～10％，金属占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的7～20％；聚合物/空心硫复合电极材料的制备方法包括如下步骤：1)称量一定质量的分子筛和有机盐混合于有机溶剂，搅拌均匀：其中，有机溶剂为C1～C8的醇、醛、酮和醚的一种；2)将步骤1的产物搅拌、加热蒸发、烘干、高温烧结、还原，获得分子筛/金属复合材料；其中，高温烧结在空气中进行，烧结温度控制在300～1000℃；还原在氩气和氢气的混合气中进行，还原温度控制在200～500℃；3)将分子筛/金属复合材料和单质硫按一定比例混合、压片、放置密闭容器、加热到100～500℃，缓慢冷凝，获得硫/分子筛/金属复合材料；4)称量一定质量的硫/分子筛/金属复合材料混合酒精水溶液，加入一定量的聚合前驱体，匀速搅拌2～5h；然后加入引发剂，搅拌、静置、过滤、真空烘干，获得聚合物/硫/分子筛/金属复合材料；5)加入强碱溶液，除去分子筛、过滤、烘干，获得聚合物/空心硫复合电极材料。