[发明专利]一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法

权利要求书

1.一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂加入一定质量比的聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌过夜得到壳溶液，聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯质量比为5～3：1；

（2）N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂加入一定质量比的聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌均匀后加入碳纳米管，搅拌过夜得到芯溶液，聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯质量比为3～1：1；

（3）将所得到的壳溶液及芯溶液进行同轴静电纺丝得到无纺布薄膜；

（4）将得到的无纺布薄膜进行预氧化处理和高温碳化处理，得到中芯多通道，外壳多孔的碳纤维材料；

（5）配置硫的二硫化碳硫溶液，将得到的碳纤维材料浸入溶液中一段时间后取出；随后放入反应釜中热处理，得到了自支撑锂硫电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）的壳溶液中聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯的总质量比浓度为12%～14%。

3.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（2）的芯溶液中聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯的总质量比浓度为16%～32%。

4.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（2）中加入的碳纳米管质量为20～40 mg。

5.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（3）中，同轴静电纺丝参数如下：电压为13～17kV，滚筒收集器的转速为400～600 r/min，接受距离为13～20 cm，壳溶液推速为0.6～0.9 mL/h，芯溶液推速为0.4～0.7 mL/h。

6.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（4）中，预氧化过程在马弗炉空气气氛下进行，温度为240～270℃，升温速率为1～3℃/min，保温时间为2～3h。

7.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝技术制备自支撑锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：步骤（4）中，碳化过程在管式炉中氩气气氛下进行，温度为700～900℃，升温速率为2～5℃/min，保温时间1～2h。