[发明专利]一种新型二次电池正极硫硒二元材料及制备方法

权利要求书

1.一种新型二次电池正极硫硒二元材料，其特征在于：由单质硫和硒，通过一定的热处理方法制备而得，以任意比例互溶的固溶体形式存在。

2.一种新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

先将硫进行加热至熔融状态保温一段时间，流动性的熔融态硫均匀分散到硒的颗粒之间；然后将硒加热至熔融状态，进行二者熔融态的混合，最后将温度升高到两者粘度都比较低的温度，并施加外部作用，确保均匀性，放入冰水中急速冷却，得到最终的二元材料，此外，将二元材料与单质硫或者硒在一定温度下热处理，可以得到另一种比例的二元材料。

3.根据权利要求2所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将升华硫与硒粉放入球磨机中干磨混合均匀，然后放入密闭容器，在氩气手套箱中进行密封操作；

(2)熔融热处理：

①在140℃-170℃保温；

②加热到225℃-250℃保温；

③继续加热到250℃-320℃，保温；加热过程中保证进行多次摇动，确保熔融态的均匀，最后迅速放入冰水或者冷水中进行急速冷却，得到产物Se_xS_y；

④将得到的Se_xS_y与单质S或者Se混合，在160-180℃加热，可得到另一种比例的二元材料；

(3)Se_xS_y与碳材料混合在惰性气氛保护下进行高温热处理，得到Se_xS_y/C复合材料；

(4)将制得的Se_xS_y/C复合材料与导电剂研磨混合均匀后，再和粘结剂分散在溶剂中，搅拌，制成浆料；将调制好的浆料均匀涂覆在集流体上，真空干燥后制得Se_xS_y/C正极复合材料极片。

4.根据权利要求3所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）①中，保温时间为0.5-2h；②中，保温时间为0.5-2h；③中，保温时间为1-3h；④中，160-180℃加热时间为8-12h，保护气氛为氩气或氮气等惰性气体。

5.根据权利要求3或4所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述硒与硫的质量比为0.1-10：1。

6.根据权利要求3或4所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中球磨时间为2～12h，球磨速度为200～500r/min。

7.根据权利要求3或4所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的碳材料为石墨烯、科琴黑Ketjen black、碳纳米管中至少一种，加热温度为150℃～200℃；保温时间为8～16h；保护气为氩气或氮气。

8.根据权利要求3或4所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或去离子水；溶剂的加入量为溶解原料即可。

9.根据权利要求3所述的新型二次电池正极硫硒二元材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中导电剂为乙炔黑、Super-P、科琴黑Ketjen black；粘结剂为聚偏氟乙烯或者是丙烯腈多元共聚物的水分散液；Se_xS_y/C复合材料、导电剂与粘结剂的质量比为7:(1～2):(1～2)；集流体为铝箔；真空干燥温度为50～80℃，干燥时间为8～14h。