[發(fā)明專利]鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料及其合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810393270.1
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN110407165B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚迎賓;呂忱;孫中渠;張丕軍
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/60;H01M10/052;B82Y30/00
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 崔兆慧;竺明

1.一種鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料，其特征在于，所述正極復(fù)合材料包含共價有機(jī)骨架以及負(fù)載到共價有機(jī)碳骨架中的Se和S，所述共價有機(jī)骨架具有納米孔徑，納米孔徑尺寸為0.5～5nm；所述正極復(fù)合材料具體制備步驟為：將硒、腈和硫以質(zhì)量比為0.01～0.2：0.1～0.4：1進(jìn)行研磨或球磨，得到混合粉末；將混合粉末真空密封后進(jìn)行熱處理，得到硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料，所述熱處理方法為：將混合粉末在100～200℃下熱處理12～24小時，然后升溫到400～600℃，熱處理20～40小時。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料的合成方法，其特征在于，包括如下步驟：將硒、腈和硫以質(zhì)量比為0.01～0.2：0.1～0.4：1進(jìn)行研磨或球磨，得到混合粉末；將混合粉末真空密封后進(jìn)行熱處理，得到硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料，所述熱處理方法為：將混合粉末在100～200℃下熱處理12～24小時，然后升溫到400～600℃，熱處理20～40小時。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料的合成方法，其特征在于，所述腈為對苯二腈，1,3,5-苯三甲腈，四(4-苯腈)乙烯，2,6-奈二甲腈，1,3-間苯二腈，2,6-二氰基吡啶，4,4-聯(lián)苯二甲腈中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料的合成方法，其特征在于，所述球磨過程中球料比為1：20～40。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料的合成方法，其特征在于，所述球磨條件為200～500轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間為0.5～2小時。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料的合成方法，其特征在于，所述熱處理過程中由100～200℃升溫至400～600℃的升溫速率為1～20℃/分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料的合成方法，其特征在于，所述熱處理氣氛為N₂、Ar或者H₂-Ar混合氣。

8.利用權(quán)利要求1所述的鋰硫電池用硒摻雜的共價有機(jī)骨架-硫正極復(fù)合材料為正極制備得到的鋰硫電池。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰硫電池，其特征在于，所述鋰硫電池在1C的電流密度下500次循環(huán)后，容量衰減率≤0.078％。