[发明专利]一维氮掺杂双层碳壳/硫的锂硫电池复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种一维氮掺杂双层碳壳/硫的锂硫电池复合物正极材料，其特征是：为以氮掺杂碳材料制成的长形的双层碳壳体，双层碳壳之间分散有纳米微粒形式的单质硫。

2.一种如权利要求1所述的一维氮掺杂双层碳壳/硫的锂硫电池复合物正极材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

(1)将FeCl₃和NH₄H₂PO₄按照摩尔比20:1～100:1混合后放入水热反应釜内，在200～250度条件下加热8～30小时，冷却到室温后常规过滤清洗，得到一维的具有中空结构的Fe₂O₃棒的前驱体；将得到的Fe₂O₃前驱体分散到聚合物单体水溶液中搅拌2～4小时，常规过滤清洗，真空干燥得到一维的PDA@Fe2O3复合材料；

(2)将所得到的复合材料放入到通有保护气的管式炉内，高温碳化1～4小时，温度900～1200℃，然后所得产物放入0.1摩尔/升的盐酸水溶液中刻蚀4～6小时，常规清洗过滤，真空干燥后得到一维的氮掺杂双层碳壳；

(3)将商业硫粉和一维的氮掺杂双层碳壳按照1:1～3:1的质量比混合，然后放入密闭容器内，抽真空至真空度为100～500Pa后，以2度/分钟的升温速率从室温上升到180～300度，保温10～20小时，降温至155度～160度，保温10～20小时，再以20度/分钟～50度/分钟的降温速率冷却到室温即得。

3.根据权利要求2所述的一维氮掺杂双层碳壳/硫的锂硫电池复合物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(1)所述的聚合物单体水溶液的浓度为0.5g～3g/L，聚合物单体为盐酸多巴胺。

4.根据权利要求2或3所述的一维氮掺杂双层碳壳/硫的锂硫电池复合物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(2)所述的保护气为氮气、氩氢混合气或氨气氩气混合气中的一种，气体的流速为50毫升/分钟～300毫升/分钟。