[發明專利]一種鋰硫一次電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910190513.6
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109950519B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 黃國宏;張永光
• 申請（專利權）人: 河源廣工大協同創新研究院
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/48;H01M4/485;H01M4/525
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 何德俊

1.一種鋰硫一次電池正極材料，其特征在于，該正極材料為α-Fe₂O₃/SnO₂納米材料與S形成的復合材料；該復合材料通過以下步驟制備所得：(1)SnO₂納米線的制備：按照質量比1:1將SnO₂粉末和石墨粉末研磨混合并轉移到瓷舟中，然后將不銹鋼襯底和瓷舟放置于一個石英管中；爐溫以50℃/min的速率升至1050℃，在50sccm氬氣流量和15mbar壓力的恒定條件下在1050℃下加熱1h；冷卻至室溫后，SnO₂納米線沉積在不銹鋼襯底上，得到了沉積的SnO₂納米線；

(2)α-Fe₂O₃/SnO₂納米材料的制備：將制備完成的由SnO₂納米線覆蓋的不銹鋼基片放置于50mL的反應釜內，然后向反應釜中倒入30mL由0.15moL FeCl₃和1moL NaNO₃組成的水溶液，用質量分數為36.5％的鹽酸將pH值調整到1.5～3，將反應釜加熱到100℃并保溫12～24h，冷卻至室溫后從溶液中除去不銹鋼基片，用去離子水沖洗并用N 2進行吹干，再將得到的產物在450～600℃空氣氛圍下熱處理2h，即可得到復合異質結構的α-Fe₂O₃/SnO₂納米材料；

(3)α-Fe₂O₃/SnO₂/S復合材料的制備：按比例稱取所需要的α-Fe₂O₃/SnO₂納米材料和S進行混合得到混合物，其中按照質量比α-Fe₂O₃/SnO₂納米材料：S為1：2～4，將混合物放置在研缽中研磨成粉體，向研缽中的粉體里滴加10～20mlCS₂，然后再次進行充分的研磨，將研磨得到的粉體收集起來放入反應釜中，在加熱溫度155℃，保溫時間12h的條件下進行水熱反應，即得到α-Fe₂O₃/SnO₂/S復合材料；合成出的α-Fe₂O₃/SnO₂/S復合材料呈現出樹枝狀的復合異質結構。

2.根據權利要求1所述鋰硫一次電池正極材料，其特征在于，所述復合材料通過化學氣相沉積法與水熱法相結合的方法制得。

3.根據權利要求1所述鋰硫一次電池正極材料，其特征在于，所述步驟(1)中的不銹鋼襯底采用Au濺射涂覆。

4.根據權利要求1所述鋰硫一次電池正極材料，其特征在于，所述步驟(1)中瓷舟中心位于石英管的中心，不銹鋼襯底置于氬氣流的下游。