[发明专利]一种锂硫电池用复合正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂硫电池复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）活化+掺氮同步对炭气凝胶进行修饰，得到修饰的炭气凝胶材料；（2）将修饰的炭气凝胶缓慢加入到有机硫溶液中，室温超声，在萃取釜中，以超临界的流体为萃取剂进行萃取，减压分离，乙醇洗脱剂淋洗，干燥得到修饰的炭气凝胶-硫复合正极材料。本发明制备的材料硫含量高，硫颗粒小，粒度可控均匀，同时兼备了更高的导电性、比表面积和孔隙率。制备工艺中使用的有机溶剂回收简单，萃取剂经压缩可循环使用，萃取效率高，操作简单，无污染。

主权项

一种锂硫电池复合正极材料的制备方法，其特征在于依次为以下步骤：（1）炭气凝胶的修饰：按固体碱、氮源物质和炭气凝胶质量比为1：（1～5）：（1～5）的比例，取固体碱和氮源物质同时加入炭气凝胶中，混合均匀，置于马弗炉中氩气或者氮气惰性气氛保护下加热至700～900℃，保温1～5小时；将所得的固体产物用稀酸溶液冲洗，然后用蒸馏水或乙醇洗涤至中性，80～150℃干燥，得到活化+掺氮同步工艺修饰的炭气凝胶材料；（2）修饰的炭气凝胶‑硫复合正极材料的制备：室温条件下，将单质硫溶解在有机溶剂中形成质量浓度为1～40%的含硫有机溶液，缓慢加入步骤（1）制得的炭气凝胶，炭气凝胶与硫的质量比为1：1～1：9，室温超声振荡0.5～2小时；然后将溶液放入萃取釜中，以超临界流体为萃取剂进行萃取，减压分离，乙醇洗脱剂淋洗，60～110℃下真空干燥，得到修饰的炭气凝胶‑硫复合正极材料；所述的有机溶剂为对单质硫溶解性好的溶剂，硫在有机溶剂中溶解度不小于10g/L；所述的超临界流体萃取剂为对单质硫不溶或者微溶的有机溶剂，硫在该有机溶剂中溶解度不大于5g。