[发明专利]一种锂硫电池的复合正极及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池的复合正极，包括铝箔，其特征在于：所述铝箔表面化学氧化刻蚀有垂直于其表面的氧化铝纳米管，所述氧化铝纳米管内壁附着有硫层，位于氧化铝纳米管的外端部涂覆有碳层。

2.根据权利要求书1所述的复合正极，其特征在于：所述氧化铝纳米管的直径为100～800nm、长度为100nm～1μm。

3.根据权利要求书1所述的复合正极，其特征在于：所述碳层的厚度为10～2000nm；所述碳层为导电炭黑、多孔碳、石墨、石墨烯、碳纳米管、纳米碳纤维、多孔碳微球、聚吡咯、聚吡啶、聚苯胺中一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种锂硫电池的复合正极的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

（1）清洗：将铝箔分别在丙酮、去离子水中进行超声清洗，然后置于碱性溶液中浸泡，最后经去离子水洗涤、干燥；

（2）抛光：将经步骤（1）清洗后的铝箔置于高氯酸和乙醇的混合溶液中，以10～15V恒压电化学抛光1-10min，然后去离子水洗涤、干燥；

（3）化学氧化刻蚀：将经步骤（2）处理后铝箔置于电解液中进行铝阳极氧化处理1～5h，然后用质量浓度为5%～10%的磷酸浸泡2～10h，洗涤干燥后，再置于电解液中进行二次铝阳极氧化处理1～6h，洗涤干燥后，在铝箔的表面形成氧化铝纳米管；

（4）附硫：在氧化铝纳米管的内壁进行附硫处理；

（5）涂层：在经步骤（4）处理后的材料表面通过磁控溅射法或刮刀涂覆一层碳层，形成复合正极。

5.根据权利要求书4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液中的至少一种，碱性溶液的浓度为0.5 mol/L～3mol/L；所述超声清洗的时间为0.5～4h，碱性溶液中浸泡时间为1～10min。

6.根据权利要求书4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的高氯酸与乙醇的体积比为1：1～1：8。

7.根据权利要求书4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的电解液是指浓度为30g/L～100g/L的磷酸溶液。

8.根据权利要求书4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的附硫处理是指采用电化学沉积、热熔或原位生成和氧化还原结合法将硫附着在氧化铝纳米管的内壁。