[發明專利]以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法在審
| 申請號： | 201810982316.3 | 申請日： | 2018-08-27 |
| 公開（公告）號： | CN109461896A | 公開（公告）日： | 2019-03-12 |
| 發明（設計）人： | 閔宇霖;廖柯璇;范金辰;徐群杰;時鵬輝;趙宏陽 | 申請（專利權）人： | 上海電力學院 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人： | 劉燕武 |
| 地址： | 200090 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 離子交換樹脂 發糕 鋰硫電池正極 原料合成 多孔碳 循環穩定性 混合研磨 密閉容器 物料成本 正極材料 比容量 充放電 單質硫 烘干 熱解 酸洗 制備 廢棄物 保溫 電池 生產 | ||
1.一種鋰硫電池正極材料，其特征在于，由發糕狀多孔碳和滲入所述發糕狀多孔碳中的單質硫組成。
2.以廢舊離子交換樹脂為原料合成如權利要求1所述的鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將廢舊離子交換樹脂清洗后熱解，得到發糕狀多孔碳粗品，然后進行酸洗，得到去雜質的發糕狀多孔碳；
(2)將步驟(1)得到的去雜質的發糕狀多孔碳與單質硫混合研磨，再加入二硫化碳繼續研磨，密閉容器內烘干后保溫，即得到采用廢舊離子交換樹脂為原料合成的鋰硫電池正極材料。
3.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(1)中：所述廢舊離子交換樹脂為陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂。
4.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(1)中：所述廢舊離子交換樹脂為苯乙烯系樹脂或丙烯酸系樹脂。
5.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(1)中熱解的工藝條件為：采用管式爐或馬弗爐，熱解氣氛采用惰性氣氛，熱解的溫度為400-1000℃，升溫速率為1-20℃/min，保溫時間為15min-5h。
6.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(1)中：所述酸洗采用稀鹽酸或稀硫酸，濃度為0.01-1mol/L，發糕狀多孔碳與稀酸的質量比為1:20-1:200。
7.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(1)中所述酸洗的過程為：將稀酸溶液加入發糕狀多孔碳中攪拌或超聲1-20h，用去離子水洗滌至中性后，60℃烘干。
8.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(2)中：去雜質的發糕狀多孔碳與單質硫的質量比為1:1-1:10，研磨時間為1-6h。
9.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(2)中：去雜質的發糕狀多孔碳與單質硫混合研磨均勻后，按照質量比1:5-1:50的比例與二硫化碳混合后繼續研磨1-5h至二硫化碳蒸發完全。
10.根據權利要求2所述的以廢舊離子交換樹脂為原料合成鋰硫電池正極材料的方法，其特征在于，步驟(2)中：烘干溫度為150-160℃，保溫溫度為150-160℃，保溫時間為0.5h-24h。
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