[發明專利]一種鋰硫電池正極材料及其制備方法有效
| 申請號： | 202010010032.5 | 申請日： | 2020-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN111180701B | 公開（公告）日： | 2022-07-05 |
| 發明（設計）人： | 黃揚;謝羅源;張旺;劉英 | 申請（專利權）人： | 深圳大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268 | 代理人： | 王永文 |
| 地址： | 518060 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 電池 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：
將硫和碳材料加入乙醇中，球磨混合，得到硫/碳復合材料；
將MXene溶液與KMnO4溶液混合，攪拌條件下得到MXene/MnOx復合材料；
將所述硫/碳復合材料與所述MXene/MnOx復合材料加入乙醇中，球磨混合，得到硫/碳/MXene/MnOx復合材料；
將所述硫/碳/MXene/MnOx復合材料加入碳納米管分散液中，超聲混合并真空抽濾，得到鋰硫電池正極材料。
2.根據權利要求1所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述將硫和碳材料加入乙醇中，球磨混合，得到硫/碳復合材料的步驟具體包括：
將硫和碳材料加入乙醇中，800～1500rpm轉速下球磨2～6h，得到硫/碳混合漿料；
將所述硫/碳混合漿料在40～80℃下干燥3～24h，得到硫/碳復合材料。
3.根據權利要求2所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述碳材料為乙炔黑、石墨烯、科琴黑中的一種或多種；所述碳材料與所述硫的質量比為0.6:1.4。
4.根據權利要求1所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述將MXene溶液與KMnO4溶液混合，攪拌條件下得到MXene/MnOx復合材料的步驟具體包括：
在冰浴條件下將KMnO4溶液以5～50μL/s的速率逐滴加入MXene溶液中，200～500rpm轉速下攪拌，得到MXene/MnOx混合溶液；
將所述MXene/MnOx混合溶液在-23～0℃下冷凍干燥，得到MXene/MnOx復合材料；其中，所述MXene的通式為Mn+1Xn，M為過渡金屬，X為C或N，n為1，2或3。
5.根據權利要求1所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述將所述硫/碳復合材料與所述MXene/MnOx復合材料加入乙醇中，球磨混合，得到硫/碳/MXene/MnOx復合材料的步驟具體包括：
將所述硫/碳復合材料與所述MXene/MnOx復合材料加入乙醇中，重復在800～1500rpm轉速下球磨10～20min并靜置10～20min的步驟5～8次，得到硫/碳/MXene/MnOx混合漿料；
將所述硫/碳/MXene/MnOx混合漿料在40～80℃下干燥3～24h，得到硫/碳/MXene/MnOx復合材料。
6.根據權利要求5所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述硫/碳復合材料與所述MXene/MnOx復合材料的質量比為100:(1～10)。
7.根據權利要求1所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述將所述硫/碳/MXene/MnOx復合材料加入碳納米管分散液中，超聲混合并真空抽濾，得到鋰硫電池正極材料的步驟具體包括：
將所述硫/碳/MXene/MnOx復合材料加入碳納米管分散液中，室溫超聲30～90min，得到硫/碳/MXene/MnOx/碳納米管混合漿料；
將所述硫/碳/MXene/MnOx/碳納米管混合漿料真空抽濾，并在40～80℃下干燥3～24h，得到鋰硫電池正極材料。
8.根據權利要求7所述的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述碳納米管與所述硫/碳/MXene/MnOx復合材料的質量比為1:(5～9.5)。
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