一种硫/碳/氧化物复合电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种硫/碳/氧化物复合电极材料的制备方法。该方法以性能优异的碳材料为载体，沉积硫、氧化物，获得硫/碳/氧化物复合电极材料；碳材料为石墨烯，CMK-3，碳纳米管或炭黑的一种；氧化物为二氧化硅、氧化铜、氧化银、氧化镍、氧化亚铁、氧化锡和氧化钛的一种；硫占硫/碳/氧化物复合电极材料总质量的50～90％，碳占硫/碳/氧化物复合电极材料总质量的5～20％，氧化物占硫/碳/氧化物复合电极材料总质量的5～30％；。本发明通过调控酸种类和PH值、有机溶剂种类及溶剂性质等，获得颗粒细小、包覆均匀的硫/碳/氧化物复合电极材料。该复合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

一种硫/碳/氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于：以高比表面积的碳材料为载体，沉积硫、氧化物，获得硫/碳/氧化物复合电极材料；碳材料为石墨烯，CMK‑3，碳纳米管或炭黑的一种；氧化物为二氧化硅、氧化铜、氧化银、氧化镍、氧化亚铁、氧化锡和氧化钛的一种；硫占硫/碳/氧化物复合电极材料总质量的50～90％，碳占硫/碳/氧化物复合电极材料总质量的5～20％，氧化物占硫/碳/氧化物复合电极材料总质量的5～30％；硫/碳/氧化物复合电极材料的制备方法包括如下步骤：1)称量一定质量的硫代硫酸钠和碳材料混合于去离子水的有机溶液，搅拌均匀：其中：水与有机物的体积比例为0.1～0.8；有机物为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、四氢呋喃的一种；2)缓慢滴入酸溶液，搅拌过滤、烘干等，获得硫/碳材料；其中，酸溶液的pH控制在2～6；酸为磷酸类、磺酸类、C1～C5直链有机酸的一种；酸与硫代硫酸钠的摩尔比控制在1.01～1.3；3)称量一定质量的硫/碳材料、氧化物前驱体、表面活性剂混合于去离子水的酒精溶液，搅拌均匀：其中，氧化物前驱体为有机硅、醋酸盐、甲酸盐、磺酸盐、葡萄酸盐、水杨酸盐的一种；4)缓慢滴加碱溶液，匀速搅拌1～5小时，静置、离心分离、洗涤、烘干、100～200℃气氛烧结，获得硫/碳/氧化物复合电极材料。