[发明专利]碳硫复合物的制备方法、由此制备的碳硫复合物及包含其的电化学装置

权利要求书

1.一种碳硫复合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：

生成有机硅微细颗粒；

将所述有机硅微细颗粒和碳前驱体混合并进行水热反应，从而形成悬浊液；

干燥所述悬浊液后在惰性气体氛围下进行热处理；

将所述热处理颗粒浸渍到蚀刻溶液中而除去内部硅；

通过热处理所述内部硅溶解的有机硅微细颗粒，从而制备中空碳颗粒；及

使硫填充到所述中空碳颗粒中。

2.根据权利要求1所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

在生成所述有机硅微细颗粒的步骤中，在溶剂中添加有机硅和碱性催化剂实施有机硅缩聚反应。

3.根据权利要求2所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

所述有机硅选自由以下组成的组：3-疏丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙基三甲氧基硅烷、(3-三甲氧基硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯、3-疏丙基三甲氧基硅烷和(3-三甲氧基硅烷基)丙基异氰酸酯。

4.根据权利要求2所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

所述溶剂选自由水、醇和其混合物组成的组。

5.根据权利要求2所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

所述碱性溶剂是含有氨基和羟基的化合物或者其水溶液，选自由氨水、氢氧化钠、烷基胺和其混合物组成的组。

6.根据权利要求1所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

所述蚀刻溶液使用HF溶液、HF和NaOH的混合溶液或者HF和KOH的混合溶液。

7.根据权利要求1所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

基于1重量份的所述碳硫复合物计，以0.1至2.0重量份的比例使用所述蚀刻溶液进行蚀刻。

8.根据权利要求1所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

所述碳前驱体选自由蔗糖、葡萄糖和木糖组成的组。

9.根据权利要求1所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

在使硫填充到所述中空碳颗粒的步骤中，将所述中空碳颗粒和硫分离收容于反应器内，在真空状态下进行升温和热处理，使得硫填充到中空碳颗粒的内部。

10.根据权利要求9所述的碳硫复合物的制备方法，其特征在于：

在将所述中空碳颗粒和硫分离收容于反应器内的步骤中，基于100重量份的所述中空碳颗粒计，所述硫以50至300重量份的比例分离收容于反应器内。

11.一种碳硫复合物，通过权利要求1至10中任一项所述制备方法制备。

12.根据权利要求11所述的碳硫复合物，其特征在于：

所述碳硫复合物内部包含中空，基于100重量份的所述碳硫复合物计，在所述内部中空包含50至60重量份比例的硫。

13.根据权利要求11所述的碳硫复合物，其特征在于：

所述碳硫复合物的直径为50nm至1μm。

14.根据权利要求11所述的碳硫复合物，其特征在于：

所述碳硫复合物在热重分析中具有两个重量损失温度。

15.一种电化学装置，包含权利要求11所述的碳硫复合物。

16.根据权利要求15所述的电化学装置，其特征在于：

所述电化学装置是包含四乙二醇二甲醚和多硫化锂作为电解质的锂硫电池。