[發明專利]一種CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110338968.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112786831B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 任慢慢;肖亭嬌;衣鳳瑾;劉偉良;楊銘志
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/133;H01M4/136;H01M4/139;H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/052
• 代理公司: 濟南格源知識產權代理有限公司 37306
• 代理人: 韓洪淼

1.一種 CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述正極材料中rGO為三維碳材料導電網絡，CoNiP量子點附著在rGO片層上， CoNiP-rGO負載S；

所述 CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料的制備方法，具體包括下列步驟：

（1）將GO、鈷鹽、鎳鹽、尿素與乙二醇混合、攪拌均勻之后置于高壓反應釜中進行反應，再依次經過離心、真空干燥、煅燒，得到摻雜鈷鎳的石墨烯前驅體；

（2）將步驟（1）所得的前驅體與次磷酸鈉置于管式爐中，惰性氣體下煅燒，得到CoNiP-rGO；

（3）將步驟（2）得到的CoNiP-rGO與硫磺混合并研磨均勻，在惰性氣氛下退火，制得CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料，其中硫均勻負載在CoNiP-rGO上；

所述步驟（1）中，鈷鹽為六水合氯化鈷，鎳鹽為六水合氯化鎳，鈷鹽與GO的摩爾質量比為（0.4-0.8）：（0.03-0.07），單位，mmol/g；鈷鹽與鎳鹽的摩爾比為（0.5-1.5）：（0.8-1.7），鈷鹽與尿素的摩爾比為（0.0004-0.0007）：（0.02-0.05）；GO與乙二醇的質量體積比為（0.04-0.08）：（15-35），單位，g/mL；高壓反應釜中反應溫度為180-250℃，反應時間為1-3h；煅燒的溫度為400-550℃，煅燒的時間為3-6h；

所述步驟（2）中，GO與次磷酸鈉的質量比為（0.05-0.2）：（0.5-1），煅燒溫度350℃-550℃，煅燒時間1-3h；

所述步驟（3）中，退火的溫度為100-200℃，退火的時間為12-15h。

2.根據權利要求1所述的CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟（1）中所述鈷鹽與GO的摩爾質量比為0.5：0.065，單位，mmol/g，鈷鹽與鎳鹽的摩爾比為1：1，鈷鹽與尿素的摩爾比為0.0005：0.035；GO與乙二醇的質量體積比為0.06：30，單位，g/mL。

3.根據權利要求1所述的CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟（1）中反應溫度為200℃，反應時間為1h。

4.根據權利要求1所述的CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟（1）中煅燒的溫度為500℃，煅燒的時間為4h。

5.根據權利要求1所述的CoNiP-rGO/S復合鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述步驟（3）中，退火的溫度為155℃，退火的時間為12h。