[发明专利]一种锂硫电池用硫-碳复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池用硫-碳复合正极材料，其特征在于：以多硫化钠为原料，通过高速球磨促进化学反应生的成纳米级硫颗粒熔融进入导电炭黑的碳孔里制成而成。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）常温下，将导电碳溶于水/乙醇混合液中，超声分散，形成浓度为2-3.5 g/L的溶液；

（2）将一定质量分数的多硫化钠加入到上述溶液中，继续超声分散；

（3）将上述分散后的溶液置于50-80 ℃的恒温加热搅拌器中加热搅拌，搅拌至干燥，并转移到研钵中研磨成粉末；

（4）将该混合粉末置于氧化锆球磨罐中，加入球磨溶剂，并加入过量的酸做反应剂，进行湿法球磨；

（5）球磨反应结束后，将上述生成物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤至溶液呈中性，并在60℃真空干燥，得到硫-碳复合材料；

（6）将上述复合材料转移至充满高纯氩气的聚四氟乙烯反应釜中，在Ar保护下加热至155 ℃，并保温，自然冷却后既得硫-碳复合材料。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述导电炭黑为微孔碳、介孔碳、碳纳米纤维、碳纳米管、多孔碳、氧化石墨烯、石墨烯中的一种或者几种混合物，所述的球磨溶剂为N-甲基吡咯烷酮、无水乙醇、异丙醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮中的一种或者几种混合物，所述的反应酸为固体酸或者液体酸。

4.根据权利要求3所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述固体酸可以是柠檬酸、磷酸二氢钠中的一种，所述液体酸可以是HCl、H₂SO₄、HCOOH、CH₃COOH中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述的多硫化钠溶液的质量分数为32%-40%。

6.根据权利要求3所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的湿法球磨中，球磨时间为8-18 h，球磨转速为200 -280 rpm。

7.根据权利要求3所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的硫-碳复合材料中含硫量为30%-80%。

8.根据权利要求3所述的锂硫电池用硫-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的硫-碳复合材料中含硫量为50%-70%。