[发明专利]一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，该正极材料由于中空纳米石墨碳球以及熔融载入所述中空纳米石墨碳球中的单质硫组成；

该制备方法包括以下步骤：

（1）取镍盐溶液加入吸水高分子树脂中，混合均匀振荡得到水凝胶，将得到的水凝胶低温冷冻、干燥后，得到干凝胶前驱体，再将干凝胶前驱体进行高温煅烧后，冷却得到热解产物；

（2）将步骤（1）得到的热解产物与氢氟酸混合浸泡后，洗涤至中性，烘干得到中空纳米石墨碳球；

（3）将步骤（2）得到的中空纳米石墨碳球与单质硫混合研磨，再加入二硫化碳继续研磨后，密闭容器中烘干得到中空纳米石墨碳球复合单质硫材料。

2.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：所述镍盐为乙酸镍，所述吸水高分子树脂为聚丙烯酸钠，镍盐与吸水高分子树脂的质量比为1:1-1:100。

3.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，镍盐溶液与吸水高分子树脂的混合过程为在10-50℃内恒温处理30min-24h。

4.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述低温冷冻的工艺条件为：将制备的水凝胶移入温度为-40℃的冰箱中进行冷冻360min，得到冰状的镍盐水凝胶；然后将其迅速放入为-50℃的冰箱中进行冷冻6天，得到干燥的干凝胶前驱体。

5.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述高温煅烧的工艺条件为：煅烧氛围采用惰性气体，升温速率为1-20℃/min，煅烧温度为400-1000℃，保温时间为15min-5h。

6.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中：所述氢氟酸的质量浓度为1%-40%，热解产物与氢氟酸的质量比为1:5-1:50，浸泡时间为1min-24h。

7.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中：中空纳米石墨碳球与单质硫的质量比为1:1-1:10，中空纳米石墨碳球与单质硫的研磨时间为1-6h。

8.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中：中空纳米石墨碳球和单质硫的混合物与二硫化碳的质量比为1:5-1:50，继续研磨的时间为1-5h。

9.根据权利要求1所述的一种长循环高倍率性能的锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中：所述密闭容器为玻璃密闭容器或金属密闭容器，烘干温度为150-160℃，保温时间为0.5-24h。