[發明專利]一種碳納米管陣列-聚吡咯-硫復合材料

無效

• 申請號: 201410454920.0
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104201356A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 趙宇光;鐘毓娟
• 申請（專利權）人: 南京中儲新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種碳硫復合材料，包括：

1)??垂直生長于導電基底表面的碳納米管陣列；

2)??活性物質，其特征在于，所述活性物質包含聚吡咯和硫。

2.如權利要求1所述的碳硫復合材料，其特征在于，所述碳納米管的管徑為1~50nm，管長1~2000nm，管間距2~100nm。

3.如權利要求1所述的碳硫復合材料，其特征在于，所述碳納米管陣列的導電基底包括但不限于碳纖維、石墨、玻態碳、鈦、鎳、不銹鋼、鐵、銅、鋅、鉛、錳、鎘、金、銀、鉑、鉭、鎢、導電塑料、導電橡膠或高摻雜硅等金屬或非金屬。

4.如權利要求1所述的碳硫復合材料，其特征在于，所述活性物質為納米尺寸，均勻分布在導電骨架表面和空隙中。

5.如權利要求1所述的碳硫復合材料，其特征在于，所述碳硫復合材料中硫、聚吡咯、碳納米管陣列的質量百分比分別為60~80%、15~30%、5~10%。

6.如權利要求1所述的碳硫復合電極，其特征在于，碳納米管陣列與硫復合再被聚吡咯包覆；或，碳納米管陣列與聚吡咯復合再被硫包覆。

7.一種權利要求1所述的碳硫復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

1)??制備碳納米管陣列：先采用化學氣相沉積法（CVD）制備碳納米管陣列；

2)??碳硫復合材料：

A.??碳納米管陣列與硫復合再被聚吡咯包覆：先將制備好的碳納米管陣列與硫按質量比1:5~1:20放入管式爐中，在惰性氣體保護下加熱至155~300℃，形成硫-碳納米管陣列復合材料；然后采用化學氧化法在硫-碳納米管陣列復合材料的表面包覆一層聚吡咯，制得復合材料；

B.??碳納米管陣列與聚吡咯復合再被硫包覆：先采用電化學方法在碳納米管陣列表面包覆一層聚吡咯，然后將其與硫按質量比1:5~1:20放入管式爐中，在惰性氣體保護下加熱至155~300℃形成復合電極；或者是在惰性氣體保護下將其置于熔融態硫中，保持5~10h，取出產物放入烘箱中干燥，形成復合材料。

8.一種二次鋁電池，包括正極、負極和電解液，其特征在于：

(a)?正極，其特征在于，正極為權利要求1所述的碳硫復合材料；

(b)?含鋁負極；

(c)?非水含鋁電解液。