[發(fā)明專利]一種基于海泡石的鋰硫電池正極材料及其制備和應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310700318.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103779543A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘勇;潘俊安;謝淑紅;伍成;馬增勝;朱經(jīng)濤;李真真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/38
• 分類號(hào): H01M4/38;H01M4/66
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

1.一種基于海泡石的鋰硫電池正極材料，其特征在于，是以海泡石粉末材料為骨架，將單質(zhì)硫注入海泡石孔中得到的載硫復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料，其特征在于，海泡石粉末粒徑范圍小于200μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料，其特征在于，再對(duì)所述的載硫復(fù)合材料進(jìn)行導(dǎo)電物質(zhì)包覆；所述的導(dǎo)電物質(zhì)包括金屬元素或?qū)щ娋酆衔铩?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料，其特征在于，

金屬元素包括：銀、銅、金、鋁、鉬、鎢、鋅、鎳、鐵、鉑或錫；導(dǎo)電聚合物包括：聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撐、聚苯撐乙烯、聚雙炔。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料，其特征在于，包覆的導(dǎo)電物質(zhì)厚度為10nm～10μm。

6.一種基于海泡石的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）預(yù)處理海泡石：對(duì)粒徑范圍小于200μm的海泡石粉末用去離子水進(jìn)行清洗，再對(duì)其超聲振蕩1-2h；然后放進(jìn)烘箱中85-100℃干燥10-24h；將海泡石粉末加入1-10mol/L?HCl溶液中酸洗處理1-2h，清洗；將海泡石粉末在真空條件下在100-150℃保溫1-2h，在真空條件下冷卻至室溫，得到純化后的海泡石粉末材料；

2）注硫：采用真空熱處理法、保護(hù)氣氛熱處理法、化學(xué)法、溶劑交換法中的一種對(duì)海泡石粉末進(jìn)行注硫。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中真空熱處理法的步驟如下：a、真空狀態(tài)下熔融單質(zhì)硫注入海泡石粉末的孔隙中；b、然后繼續(xù)在真空狀態(tài)下加熱將海泡石表面多余的硫升華，冷卻至室溫，干燥。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟a中，真空熔融注硫工藝的真空度范圍在0.1-100Pa，單質(zhì)硫在真空中液化的反應(yīng)溫度在40-100℃，反應(yīng)時(shí)間1-3h；步驟b中，真空度范圍在0.1-100Pa，氣化的反應(yīng)溫度在60℃-120℃，反應(yīng)時(shí)間10-30min。

9.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于海泡石的鋰硫電池正極材料的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的材料用于制備鋰硫電池的正極。