一种硫锂电池正极复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种硫锂电池正极复合材料及其制备方法：称取葡萄糖，浓硫酸、水和模板剂二氧化硅焙烧，得到内部为纳米空心碳管的多孔碳纳米管；多孔碳纳米管、升华硫、稀土氧化钆加入酒精中，球磨混料，加热使升华硫熔化并扩散至多孔碳纳米管的孔中，得到碳/硫复合正极材料。本发明制备的碳/硫复合正极材料，采用多孔碳纳米管，使得升华硫更好的沉积和扩散在碳结构中，并添加了稀土氧化钆，因此该正极材料在具备高的能量密度之外，还具有稳定的循环性能，用于硫锂电池时，比容量高，高温性能好，使用寿命长。

主权项

一种硫锂电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，制备多孔碳纳米管 按照重量比1∶(0.05‑0.2)∶(1‑10)∶(0.5‑2)称取葡萄糖、浓硫酸、水和模板剂二氧化硅，混合后均匀搅拌3‑6小时，加热：升温速率为每小时升温10‑20℃，温度升至150‑200℃，保持3‑8小时；溶剂蒸发后，将混合物在惰性气体保护下焙烧，升温速率为每小时升温50‑80℃，温度升至500‑700℃，保持4‑7小时；去除模板剂二氧化硅，得到内部为纳米空心碳管的多孔碳纳米管；步骤2，配比正极复合材料的原材料按如下物质重量份配比正极复合材料的原材料：上述多孔碳纳米管       10‑25升华硫                  50‑100 氧化钆                 1‑3 步骤3，制备碳/硫复合正极材料将所得混合物按重量比2∶1加入体积浓度≥70%酒精，惰性气体环境中，进行12‑20小时的球磨混料，然后将经球磨后的混合料在80‑95℃，惰性气体保护下烘干；加热烘干后的混合物，使升华硫熔化并扩散至多孔碳纳米管的孔中，加热温度控制在160‑180℃之间，恒温5‑8小时； 升高温度使单质硫升华并进一步沉积到碳材料基体中，温度范围为350‑450℃，恒温3‑6小时，得到碳/硫复合正极材料。