一种富氮多模蜂窝碳-硫复合正极材料的制备方法

摘要

一种锂硫电池复合正极材料制备方法，将四氯化碳、氮源物质和碳酸盐配成混合溶液，加热回流得到富氮聚合物/碳酸类盐复合物；将复合物干燥后在氮气或者氩气气氛中高温裂解，形成二氧化碳活化的富氮碳/氧化物复合物；加入稀酸除去残留的氧化物，形成多级孔道结构的富氮多模蜂窝碳材料；将富氮多模蜂窝碳和升华硫的混合均匀，真空条件下加热保温，硫气相注入到富氮多模蜂窝碳材料中，即得。本发明的复合材料呈蜂窝状，孔道丰富，硫含量高，硫颗粒更加均匀分布于多级孔道结构的富氮多模蜂窝碳材料中，碳硫颗粒结合更加紧密。材料机械稳定性高，放电比容量高，循环性能优异。且工艺流程简便，无污染，成本低，易于大规模生产和应用。

主权项

一种富氮多模蜂窝碳‑硫复合正极材料制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：（1）富氮多模蜂窝碳的制备：将四氯化碳、氮源物质和碳酸盐按质量比为1：0.1～1：1～5的比例，搅拌均匀，形成混合溶液；所述的混合溶液在80～150℃的加热回流状态下发生四氯化碳跟氮源物质的缩聚反应；反应完成后得到的混合物经洗涤，80～120℃干燥，得到富氮聚合物/碳酸类盐复合物；所述的复合物在氮气或氩气气氛保护下加热至900～1100℃，高温裂解得到二氧化碳活化的富氮碳/氧化物复合物；然后用稀酸溶液除去氧化物，过滤、洗涤，90～150℃真空干燥，得到富氮多模蜂窝碳材料；（2）室温条件下，将步骤（1）中制得的富氮多模蜂窝碳材料跟升华硫按质量比1：1～1：9混合均匀后，置于的真空密闭环境下，加热至500～1000℃，保温5～12小时，以2℃/Min～4℃/Min的降温速率冷却至室温，硫气相注入到富氮多模蜂窝碳孔道中，制得富氮多模蜂窝碳‑硫复合正极材料。