[發(fā)明專利]一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811364100.7
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109256558A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷天宇;馮季軍;盧芊
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 高強

1.一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于制備方法包括以下過程：（1）收集樹木落葉并進行簡單預處理得到備用原料；（2）按照一定的質(zhì)量比，使用配置的造孔劑溶液處理前述備用原料后干燥得前軀體；（3）將前驅(qū)體放入管式爐中在惰性氣體氛圍下煅燒，之后洗滌、干燥、研磨即得生物質(zhì)多孔碳；（4）將升華硫與多孔碳進行復合，得到鋰硫電池用正極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的落葉為梧桐落葉、柳樹落葉、楊樹落葉等普通落葉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的落葉預處理包括用蒸餾水洗凈之后，利用甲醇、乙醇、丙酮等易溶于水且易揮發(fā)溶劑的一種或幾種的混合溶劑，充分浸泡樹葉，隨后經(jīng)水浴或恒溫箱加熱干燥，對樹葉進行充分脫水，碾碎后得到備用原料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的造孔劑為磷酸、硝酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀的一種或幾種的混合物，配置的造孔劑溶液的濃度為質(zhì)量分數(shù)20%~70%，溶劑為蒸餾水，造孔劑與備用原料的質(zhì)量比為2:1~8:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的造孔劑對備用原料的處理方式為恒溫水浴、恒溫油浴或封裝于反應釜中放入恒溫干燥箱，處理溫度為50~120℃，處理時間為6~48h；造孔劑處理過后的干燥過程在60~90℃恒溫水浴箱中完成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的前軀體在惰性氣體下的煅燒溫度為300~600℃，煅燒時間為1~8h，所用的惰性氣體為氬氣、氮氣、氦氣氣體中的一種或幾種的混合氣體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的前軀體煅燒后的洗滌方式為抽濾洗滌、過濾洗滌，所用洗滌劑為蒸餾水，洗滌標準為pH值達到穩(wěn)定不再變化，洗滌結(jié)束后，干燥、研磨。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的復合方法包括管式爐熱復合，或在不銹鋼反應釜內(nèi)高溫高壓下完成碳硫材料復合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的管式爐熱復合過程中，介孔碳和升華硫的質(zhì)量比為1:1~1:5，熱復合的溫度為120~200℃，時間12~24h，熱復合過程中的氣氛為空氣、氬氣、氮氣、氦氣、氫氣氣體中的一種或幾種的混合氣體。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種落葉資源制備鋰硫電池正極復合材料的方法，其特征在于所述的在不銹鋼反應釜內(nèi)高溫高壓下完成的碳硫材料復合過程中，選取的溶劑為水、四氯化碳、甲醇、乙醇、二硫化碳、丙酮中的一種或幾種的混合溶劑，其中介孔碳材料和升華硫的質(zhì)量比為1:1~1:5，保溫溫度120~200℃，保溫時間12~24h，溶劑在反應釜內(nèi)的填充度為60-80%，保溫過程結(jié)束后，取出反應釜，自然冷卻、干燥、研磨。