[发明专利]一种MXene基凝胶态正极的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种MXene基凝胶态正极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）: 将MAXene原材料经过平均孔径为38μm的400目筛分，然后逐步加入蚀刻液中，在35°C下搅拌反应24h，所得浆液用去离子水洗涤，3500rpm离心5min，反复洗涤离心至pH为6，最后在氩气流量下超声剥离，再用3500rpm离心60min，得到含水的单/少层MXene材料悬浮液；

步骤2）：在上述单/少层MXene材料悬浮液中加入交联剂粉末，所述单/少层MXene材料与所述交联剂的质量比为1: 1~2，于500rpm下搅拌5h，得到均匀粘稠的悬浮液；

步骤3）：将步骤2）获得的均匀粘稠的悬浮液倒入特氟龙模具中，并迅速浸泡在含有液氮的铜瓶中，实现急速冷冻，然后置于−60℃、1Pa下冷冻干燥72h，得到气凝胶前体材料；

步骤4）：将含有活性硫组分的溶液滴加在上述气凝胶前体材料制备的极片上，并放入50℃真空烘箱中12h烘干，得到所述MXene基凝胶态正极；或者将上述气凝胶前体材料裁剪成厚度为1mm，直径14mm的小圆片，将活性硫组分与小圆片置于管式炉中氩气气氛下155℃烧结12h，得到所述MXene基凝胶态正极；

所述MAXene原材料为Ti₃AlC₂、Nb₄AlC₃T_x其中之一；

所述交联剂为聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、透明质酸其中之一；

所述活性硫组分为S₈，Li₂S₈,Li₂S₆及Li₂S₄其中之一；

其中，

当所述单/少层MXene材料为Ti₃C₂T_x或Nb₄C₃T_x、所述交联剂为聚丙烯酸时，所述步骤3）获得的气凝胶前体材料形貌为蛛网状、孔隙直径为5-10μm；

当所述单/少层MXene材料为Ti₃C₂T_x或Nb₄C₃T_x、所述交联剂为聚丙烯酰胺时，所述步骤3）获得的气凝胶前体材料形貌为蜂窝状、孔隙直径为3-5μm；

当所述单/少层MXene材料为Ti₃C₂T_x或Nb₄C₃T_x、所述交联剂为聚吡咯时，所述步骤3）获得的气凝胶前体材料形貌为团簇状、孔隙直径为1-2μm；

当所述单/少层MXene材料为Ti₃C₂T_x或Nb₄C₃T_x、所述交联剂为聚苯胺时，所述步骤3）获得的气凝胶前体材料形貌为丝絮状、孔隙直径为1-2μm；

当所述单/少层MXene材料为Ti₃C₂T_x或Nb₄C₃T_x、所述交联剂为聚噻吩时，所述步骤3）获得的气凝胶前体材料形貌为栅栏状、孔隙直径为0.1-0.5μm；

当所述单/少层MXene材料为Ti₃C₂T_x或Nb₄C₃T_x、所述交联剂为透明质酸时，所述步骤3）获得的气凝胶前体材料形貌为岩壁状、孔隙直径为0.5-1μm。