[發(fā)明專利]一種新型高效的鋰硫電池正極材料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010100841.5 | 申請(qǐng)日： | 2020-02-19 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111293291B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-04-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王新;李超杰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/36 | 分類號(hào)： | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/052 |
| 代理公司： | 天津市尚文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222 | 代理人： | 郭平平 |
| 地址： | 520000 廣東省肇慶*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 高效 電池 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種鋰硫電池正極材料，其特征在于，該正極材料為CNT-ZnCo-LDH復(fù)合材料；所述正極材料通過(guò)以下方法制備所得：首先制備附著于多壁碳納米管上的氧化鋅納米顆粒CNT-ZnO；然后通過(guò)水熱法將氧化鋅納米顆粒轉(zhuǎn)換成金屬咪唑型分子篩骨架ZIF8,從而獲得附著于多壁碳納米管上的金屬咪唑型分子篩骨架CNT-ZIF8；最后通過(guò)水熱法置換獲得附著于多壁碳納米管上的鋅鈷雙氫氧化物CNT-ZnCo-LDH。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述CNT-ZnCo-LDH復(fù)合材料由均勻附著在多壁碳納米管CNT上的層片狀鋅鈷雙氫氧化物ZnCo-LDH構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述正極材料通過(guò)以下具體步驟制備所得：
(1)CNT-ZnO的制備：首先將乙酸鋅溶于無(wú)水甲醇中，在40～60℃下攪拌至完全溶解得到乙酸鋅溶液，將乙酸鋅溶液加入至圓底燒瓶中進(jìn)行油浴，在65～75℃下保溫；然后將CNT加入至無(wú)水甲醇中，超聲至完全溶解，將溶解的CNT溶液加入至上述圓底燒瓶中，在65～75℃下攪拌20～30min；最后將氫氧化鉀加入至無(wú)水甲醇中，在65～75℃條件下攪拌加熱，將加熱后的氫氧化鉀溶液逐滴滴加至上述圓底燒瓶中，在65～75℃條件下攪拌1～3h后，離心、洗滌、干燥，得到CNT-ZnO；
(2)CNT-ZIF8的制備：首先將步驟(1)所得的CNT-ZnO溶解于無(wú)水甲醇中，記為A液；將二甲基唑溶解于無(wú)水甲醇中，記為B液；然后將B液加入至溫度為50～60℃的圓底燒瓶中預(yù)熱，再將A液加入至該圓底燒瓶中，在50～60℃下反應(yīng)0.5～1h后，離心、洗滌、干燥，得到CNT-ZIF8；
(3)CNT-ZnCo-LDH的制備：首先將六水合硝酸鈷和無(wú)水乙醇加入至圓底燒瓶中，在78～84℃條件下加熱攪拌；然后將步驟(2)所得的CNT-ZIF8加入至無(wú)水乙醇中，超聲至溶解后加入至上述圓底燒瓶中，在78～84℃條件下反應(yīng)1～2h后，離心、洗滌、干燥，得到CNT-ZnCo-LDH。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟(1)中乙酸鋅為0.2～0.4g，溶于50～60mL無(wú)水甲醇中；CNT為0.1～0.3g，溶于30～40mL無(wú)水甲醇中；氫氧化鉀為0.2～0.3g，溶于40～50mL無(wú)水甲醇中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟(2)中取步驟(1)所得CNT-ZnO 50～60mg溶于5～10mL無(wú)水甲醇中；二甲基唑?yàn)?.1～4.5g，溶于50～60mL無(wú)水甲醇中；該步驟中圓底燒瓶容積為250～350mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟(3)中圓底燒瓶中先加入264～272mg六水合硝酸鈷和67～73mL無(wú)水乙醇；取步驟(2)所得CNT-ZIF8 11～22mg溶于10～20mL無(wú)水乙醇中。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟(1)和步驟(2)中離心所得沉淀均采用無(wú)水甲醇洗滌三次；所述步驟(3)中離心所得沉淀采用無(wú)水乙醇洗滌三次。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟(1)、(2)和(3)中的干燥均在60～70℃條件下烘干12～14h。
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