[發(fā)明專利]石墨烯陣列復(fù)合正極及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410542825.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN104269544A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宇光;鐘毓娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京中儲(chǔ)新能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/38
• 分類號(hào): H01M4/38;H01M10/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于石墨烯陣列的碳硫復(fù)合正極，包括：

(a)?石墨烯陣列，其特征在于，所述石墨烯垂直生長于導(dǎo)電基底材料上；

(b)?二氧化鈦；和

(c)?硫。

2.如權(quán)利要求1所述的基于石墨烯陣列的碳硫復(fù)合正極，其特征在于，所述導(dǎo)電基底材料包括但不限于碳纖維、石墨、玻態(tài)碳、鈦、鎳、不銹鋼、鐵、銅、鋅、鉛、錳、鎘、金、銀、鉑、鉭、鎢、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠或高摻雜硅等金屬或非金屬，且導(dǎo)電基底材料優(yōu)選為鈦。

3.如權(quán)利要求1所述的基于石墨烯陣列的碳硫復(fù)合正極，其特征在于，所述硫通過熱處理的方式以納米尺寸均勻負(fù)載于導(dǎo)電骨架表面及孔隙中。

4.如權(quán)利要求1所述的基于石墨烯陣列的碳硫復(fù)合正極，其特征在于，所述二氧化鈦包覆于石墨烯和硫外層。

5.如權(quán)利要求1所述的基于石墨烯陣列的碳硫復(fù)合正極，其特征在于，包含10~15?wt%石墨烯，15~25?wt%二氧化鈦和60~70?wt%硫。

6.一種權(quán)利要求1所述的基于石墨烯陣列的碳硫復(fù)合正極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，石墨烯陣列的制備：通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在導(dǎo)電基底表面生長石墨烯陣列；

步驟2，復(fù)合硫：將制備好的石墨烯陣列與單質(zhì)硫按一定比例放入管式爐中，在惰性氣體保護(hù)下加熱至155℃得到復(fù)合正極；或者將單質(zhì)硫加熱至熔融態(tài)，在惰性氣體保護(hù)下將制備好的石墨烯陣列放入其中，保持5~10h后取出放入烘箱中干燥備用；?

步驟3：包覆二氧化鈦：配制含有鈦離子的溶膠，將步驟2中所制備的負(fù)載有硫的石墨烯陣列置于其中靜置48h，然后于80℃溫度下真空干燥24h，形成凝膠，再將該凝膠在500℃下煅燒3h，形成復(fù)合材料。

7.一種二次鋁電池，包括：

(a)?權(quán)利要求1中所述的復(fù)合正極；

(b)?含鋁負(fù)極活性材料；

(c)?非水含鋁電解液。