[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C3

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010427588.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111584843A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新昌縣易縱新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052;C08G73/02
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專(zhuān)利代理有限公司 11403
• 代理人: 于潔

1.一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的配方原料及組分，其特征在于：8-30份多孔碳-g-C₃N₄復(fù)合材料、30-36份升華硫、10-15份苯胺、4-8份間氨基苯磺酸、22-26份引發(fā)劑、0.5-1份表面活性劑、3.5-6份封端劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述封端劑為對(duì)二苯胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述多孔碳-g-C₃N₄復(fù)合材料制備方法包括以下步驟：

(1)向蒸餾水溶劑中加入硼酸和三聚氰胺，將溶液進(jìn)行超聲分散處理20-40min，將溶液加熱至70-80℃，勻速攪拌直至溶劑蒸發(fā)，將固體產(chǎn)物研磨至細(xì)粉，置于馬弗爐中，升溫速率為3-8℃/min，升溫至520-560℃保溫煅燒2-4h，洗滌煅燒產(chǎn)物并干燥，制備得到B摻雜g-C₃N₄；

(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶劑中加入B摻雜g-C₃N₄、聚偏氟乙烯和致孔劑聚甲基丙烯酸甲酯，將溶液在10-30℃下攪拌20-25h，將溶液倒入成膜模具中，干燥除去溶劑、洗滌薄膜，將薄膜置于蒸餾水和乙醇混合溶劑中，兩者體積比為1:1-2，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH至13-14，在50-70℃下勻速攪拌1-3h，過(guò)濾除去溶劑，洗滌薄膜并干燥；

(3)將薄膜置于氣氛電阻爐中通入氮?dú)猓郎厮俾蕿?-8℃/min，升溫至820-860℃保溫煅燒3-5h，將煅燒產(chǎn)物與氫氧化鉀混合研磨至細(xì)粉，兩者質(zhì)量比為1:2-4，置于氣氛電阻爐中通氮?dú)猓郎厮俾蕿?-8℃/min，在140-180℃下保溫活化處理1-2h，再升溫至800-840℃，保溫煅燒2-3h，使用蒸餾水洗滌煅燒產(chǎn)物直至中性，制備得到活化的多孔碳-g-C₃N₄復(fù)合材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述硼酸和三聚氰胺的質(zhì)量比為1:30-60。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述B摻雜g-C₃N₄、聚偏氟乙烯和致孔劑聚甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為1:1.2-1.8:0.2-0.6。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料，其特征在于：所述聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料制備方法包括以下步驟：

(1)將8-30份多孔碳-g-C₃N₄復(fù)合材料和30-36份升華硫混合并研磨至細(xì)粉，置于反應(yīng)釜中并通入氮?dú)猓訜嶂?50-160℃，進(jìn)行熔融擴(kuò)散反應(yīng)6-10h，制備得到硫負(fù)載多孔碳-g-C₃N₄復(fù)合材料；

(2)在氮?dú)夥諊校蝮w積比為5-8:1的蒸餾水和乙醇混合溶劑，加入硫負(fù)載多孔碳-g-C₃N₄復(fù)合材料、0.5-1份表面活性劑十二烷基磺酸鈉，在散處理30-60min，加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至1-2，將溶液在0-5℃下加入10-15份苯胺、4-8份間氨基苯磺酸和22-26份引發(fā)劑過(guò)硫酸胺，反應(yīng)3-5h，再加入3.5-6份封端劑對(duì)二苯胺，反應(yīng)2-5h，將溶液除去溶劑，洗滌固體產(chǎn)物并干燥，制備得到聚苯胺共聚物-多孔碳-g-C₃N₄鋰硫電池正極材料。