[发明专利]一种锂硫电池正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法：先通过液相沉积法和热处理法将硫填充到埃洛石的管腔中，形成埃洛石/硫复合材料，然后在埃洛石/硫复合材料表面原位聚合一层导电聚吡咯形成PPy‑HNT@S复合材料，再用于制备得到锂硫电池正极片。埃洛石是一种具有吸附性的管状微孔结构的材料具有较大的比表面积，具有良好的机械、热、化学稳定性，埃洛石纳米管内表面带有正电荷，外表面带有负电荷，可以吸附多硫化物，抑制多硫化物的溶解，但埃洛石本身的导电性能很差。聚吡咯是一种导电聚合物，具有优异的导电性能和电化学性能，在埃洛石表面聚合一层聚吡咯能显著提高其导电性，显著提高了电池容量和循环稳定性。本发明制备工艺简单，绿色环保以及环境稳定性高等诸多优点。

主权项

1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：埃洛石/硫（HNT@S）复合材料的制备：称取干燥的埃洛石纳米管和升华硫在研钵中充分研磨后转移到水热反应釜中在155℃‑160℃下保温12h，然后自然冷却到室温，得到HNT@S复合材料；聚吡咯‑埃洛石/硫（PPy‑HNT@S）复合材料的制备:将上述硫含量为25‑85%的HNT@S复合材料加入到0.2‑0.5mol/L的盐酸溶液中，磁力搅拌10‑30min,然后超声分散10‑30min反复处理3‑5次，得到混合溶液A；量取一定量的吡咯加入到上述混合液A中，将加入吡咯后的混合溶液A磁力搅拌12‑24h；称取一定量的过硫酸铵（APS）加入到0.1mol/L的盐酸溶液中，得到新配制的混合溶液B，将新配制的混合溶液B加入到加入吡咯后的混合溶液A中得到混合溶液C，将得到的混合溶液C在冰浴条件下磁力搅拌12‑15h，将溶液在常温下抽滤并用水洗至中性，得到的产物干燥即可得到PPy‑HNT@S复合材料；电极材料的制备：将PPy‑HNT@S复合材料、导电碳和粘结剂在溶剂中搅拌均匀并涂覆到铝箔上，在烘箱中干燥12‑24h后压片，得到锂硫电池正极片。