[發(fā)明專利]一種石墨烯包覆的碳硫復(fù)合材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410451696.X
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104201354A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宇光;汪清
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中儲新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極，包括：

a)??碳基材料，其特征在于，所述碳基材料為碳納米管海綿及包覆在其表面的石墨烯；和

b)??單質(zhì)硫。

2.如權(quán)利1所述的石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極，其特征在于，碳納米管海綿、硫及石墨烯的含量比為1:5~10:0.75~8。

3.如權(quán)利1所述的石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極，其特征在于，單質(zhì)硫通過熱熔化方式滲入碳納米管海綿中。

4.一種如權(quán)利1所述的石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極的制備方法，其特征在于：

步驟1，碳納米管海綿的制備：在容器中加入碳納米管和十二烷基磺酸鈉表面活性劑，通過溶膠凝膠法制得膠狀碳納米管，然后通過與液態(tài)二氧化碳溶劑交換制得碳納米管海綿；

步驟2，碳納米管海綿—硫復(fù)合材料的制備：將制備好的碳納米管海綿和單質(zhì)硫按1:5~1:10放入含有氮?dú)獾拿荛]聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中，置于烘箱中加熱到120~300℃使硫充分熔化并擴(kuò)散到碳納米管海綿孔隙中，冷卻至室溫得到碳硫復(fù)合正極材料；

步驟3，石墨烯漿料的制備：向氧化石墨烯分散液中加入還原劑，超聲4~12h,60~80℃恒溫反應(yīng)2~10h,得到石墨烯水分散液；接著將石墨烯水分散液真空抽濾，直至含水量下降到65%~95%時(shí)，真空抽濾水洗，得到長期穩(wěn)定的石墨烯漿；

步驟4，石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極的制備：將碳納米管海綿—硫復(fù)合材料添加到石墨烯漿中，浸漬6~24h，使碳納米管海綿—硫復(fù)合材料與石墨烯質(zhì)量比為2~8:1，40~70℃真空干燥8~30h，得到石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極。

5.一種二次鋁電池，包括：

(a)正極，其特征在于，所述正極為如權(quán)利1所述的石墨烯包覆的碳硫復(fù)合正極；

(b)含鋁活性材料；

(c)非水含鋁電解液。