[发明专利]一种硫碳复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将石墨烯与酸混合，搅拌处理后静置，过滤、洗涤、干燥得到官能团化石墨烯；

S2、将官能团化石墨烯与高分子聚合物单体加入乙醇水溶液中，搅拌后加入链引发剂进行反应，反应结束后过滤、洗涤、干燥、球磨得到聚合物包覆石墨烯；

S3、将聚合物包覆石墨烯与单质硫球磨混合，然后置于管式炉中，在氮气气氛下进行煅烧得到所述硫碳复合正极材料；

其中，S1中，所述石墨烯为还原石墨烯，其比表面积为200-1800㎡/g；

其中，在S3中，煅烧的具体工艺为：升温至135-155℃，保温4-6h，然后升温至300-320℃，保温2-4h，降温；

其中，在S1中，所述酸为浓盐酸或者浓硝酸；

其中，所述高分子聚合物单体为苯胺、吡咯、间二苯胺中的一种或多种的混合物。

2.根据权利要求1所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述浓盐酸的质量浓度为30-38wt%；所述浓硝酸的质量浓度为60-80wt%。

3.根据权利要求1或2所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，石墨烯与酸的重量比为1：50-1：100。

4.根据权利要求1或2所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，采用磁力搅拌器搅拌处理；搅拌处理的时间为1-4h；静置的温度为60-90℃，静置的时间为12-24h。

5.根据权利要求1或2所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S2中，官能团化石墨烯与高分子聚合物单体的质量比为0.5：1-1：10；链引发剂与高分子聚合物单体的质量比为0.05：1-1：1；所述链引发剂为FeCl₃、H₂O₂、过硫酸铵中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1或2所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S2中，在60-80℃的温度下搅拌0.5-2.5h后加入链引发剂进行反应。

7.根据权利要求1或2所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S3中，聚合物包覆石墨烯与单质硫的质量比例为4:6-1:9。

8.根据权利要求1或2所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S3中，煅烧的具体工艺为：以3-6℃/min的升温速率升温至135-155℃，保温4-6h，然后以3-6℃/min的升温速率升温至280-320℃，保温2-4h，降温。

9.根据权利要求8中任一项所述硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，在S3中，煅烧的具体工艺为：以5℃/min的升温速率升温至150℃，保温4-6h，然后以5℃/min的升温速率升温至300℃，保温2-4h，降温。

10.一种硫碳复合正极材料，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述硫碳复合正极材料的制备方法制备而成。

11.根据权利要求10所述硫碳复合正极材料，其特征在于，其中硫的含量为50-85wt%。