[发明专利]一种锂硫电池用复合正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池复合正极材料的制备方法，其特征在于依次为以下步骤：

（1）炭气凝胶的修饰：按固体碱、氮源物质和炭气凝胶质量比为1：（1～5）：（1～5）的比例，取固体碱和氮源物质同时加入炭气凝胶中，混合均匀，置于马弗炉中氩气或者氮气惰性气氛保护下加热至700～900℃，保温1～5小时；将所得的固体产物用稀酸溶液冲洗，然后用蒸馏水或乙醇洗涤至中性，80～150℃干燥，得到活化+掺氮同步工艺修饰的炭气凝胶材料；

（2）修饰的炭气凝胶-硫复合正极材料的制备：室温条件下，将单质硫溶解在有机溶剂中形成质量浓度为1～40%的含硫有机溶液，缓慢加入步骤（1）制得的炭气凝胶，炭气凝胶与硫的质量比为1：1～1：9，室温超声振荡0.5～2小时；然后将溶液放入萃取釜中，以超临界流体为萃取剂进行萃取，减压分离，乙醇洗脱剂淋洗，60～110℃下真空干燥，得到修饰的炭气凝胶-硫复合正极材料；所述的有机溶剂为对单质硫溶解性好的溶剂，硫在有机溶剂中溶解度不小于10g/L；所述的超临界流体萃取剂为对单质硫不溶或者微溶的有机溶剂，硫在该有机溶剂中溶解度不大于5g。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的氮源物质为：三聚氰胺、尿素、正丙胺、正丁胺、三乙胺、乙胺、肼、二甲胺、甲乙胺、二乙胺、苯胺、N-甲基-N-乙基苯、N，N-二乙基苯胺、乙二胺、吡啶、吡咯、乙二铵、溴化四乙铵、氢氧化三甲基乙基铵中的一种或者几种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的氮源物质为：三聚氰胺、乙二胺、尿素、吡啶、苯胺、溴化四乙铵中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的固体碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或者几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的稀酸溶液为稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的有机溶剂为二硫化碳、四氯化碳、邻二甲苯、苯、甲苯、对二甲苯中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的超临界流体萃取剂为异丙醇、环己烷、乙烷、乙烯、丙烷，丙烯中的一种或几种。

8.根据权利要求1~7所述之一的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的超临界流体萃取温度为20～300℃，压力为25～30MPa，时间为20～60分钟，超临界流体的流量为500～1000毫升/分钟。

9.根据权利要求1~7所述之一的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述减压分离的分离压力为3～7MPa，分离的温度为40～60℃。