[发明专利]石墨烯/活性炭微球作为正极材料的锂硫电池的制备方法

摘要

本发明公开一种石墨烯/活性炭微球作为正极材料的锂硫电池的制备方法，该方法制备中形成的石墨烯/活性炭微呈球形结构，比表面积大，分散性较好，能有效地改善了锂硫电池料的电化学性能；本发明的锂硫电池的制备方法，将超声分散、雾化热解、雾化干燥、炭化，使整个生产过程成为一个整体，有效控制石墨烯/活性炭微球的成型，保证材料的质量，本制备方法操作简单，成本较低，节能环保，制得的锂硫电池的容量保持率佳。

主权项

1.一种石墨烯/活性炭微球作为正极材料的锂硫电池的制备方法，其特征在于，将石墨烯/活性炭微球材料与乙炔黑和PVDF按质量比80:10:10在NMP中混合均匀，涂覆在铝箔上制得正极极片，以金属锂片为负极在手套箱中装配成纽扣电池；其中，电解液为 1 M LiTFSI/DOL‑DME，其体积比为1:1，隔膜为celgard 2400微孔膜；所述石墨烯/活性炭微球的制备方法，包括以下步骤：S1. 将蔗糖与碳纤维在去离子水溶液中混合，室温下搅拌4~6h后，利用电磁超声器进行超声分散，所述超声分散的功率为350～550W；所述超声分散的时间为0.5～1h，得到混合溶液；S2. 将步骤S1所述混合溶液，通过超声喷雾器雾化，所述雾化的流速为350~380cc/min，将雾化后的混合溶液，通入预先通有惰性气体的真空管式炉内，进行恒温处理，升温至500~550℃，保温28~30h；恒温直至喷雾结束后再持续1h，待反应炉冷却至室温后，收集管内沉积的产物；S3. 将步骤S2所述产物与氧化石墨烯水溶液混合均匀，得到复合水溶液；再加入氢氧化钾或氢氧化钠，调节溶液PH至10以上，不断搅拌得到氧化石墨烯包裹碳水化合物的分散液；S4. 将步骤S3所述分散液进行雾化干燥，得到复合粉体；S5. 步骤S4所述复合粉体进行研磨，所述研磨的转速为320～350r/min，所述研磨的时间为0.8~1.5h；过100～300目筛后，放入通入惰性气体的真空管式炉中，升温至600～800℃，保温时间为2~3h，待真空管式炉冷却至室温；收集所得产物，得到石墨烯/活性炭微球。