[发明专利]二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料及其制备方法

权利要求书

1、一种二次电化学电源正极用的纳米单质硫复合材料，其特征在于该复合材料是以电子和/或离子导电性良好的多孔材料作基体，将单质硫复合到多孔材料的纳米级孔和/或微孔中。

2、按权利要求1所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料，其特征在于所述的复合材料中单质硫的含量为15-80wt％。

3、按权利要求2所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料，其特征在于所述的复合材料中单质硫的含量为20-60wt％。

4、按权利要求1或2或3所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料，其特征在于所采用的电子和/或离子导电性的多孔材料为：多孔碳材料包括活性炭、纳米碳纤维、乙炔黑，或是多孔硅和/或二氧化硅材料，活性炭材料比表面积在500-3000平方米/克，纳米级和/或微孔径在0.1-100纳米之间。

5、按权利要求4所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料，其特征在于活性炭材料表面积为500-2500平方米/克，纳米级和/或微孔径在0.5-80纳米之间。

6、一种二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料的制备方法，其特征在于：

(1)将多孔材料与单质硫均匀混合，混合物中多孔材料与单质硫的重量比例为1∶1至1∶20；

(2)在惰性气氛中加热干燥上述混合物，干燥温度50-120℃；

(3)在惰性气氛下加热使步骤(2)中的单质硫熔化并扩散到多孔材料的纳米级孔和/或微孔中，温度范围在150-300℃之间，恒温1-10小时；

(4)升高温度使(3)中包裹在多孔材料表面的单质硫发生升华。温度范围在200-500℃之间，恒温1-10小时。

7、按权利要求6所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料的制备方法，其特征在于所述的惰性气氛或为Ar或为N₂。

8、按权利要求6所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中，加热温度为150-250℃，恒温3-8小时；步骤(4)中的温度为250-400℃，恒温2-5小时。

9、按权利要求6所述的二次电化学电源正极用纳米单质硫复合材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所用的硫为单质硫或升华硫，纯度为99.5％，或者是高纯硫，纯度为99.99％。