[发明专利]基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料，其特征在于，包括硫纳米颗粒和科琴黑，所述科琴黑孔径为2nm-20nm，所述硫纳米颗粒位于科琴黑孔道内，硫基纳米正极材料中硫与科琴黑的质量比≥1。

2.如权利要求1所述的锂硫电池硫基纳米正极材料，其特征在于，所述科琴黑颗粒大小为30nm～100nm；科琴黑比表面积为800m²/g～1400m²/g。

3.一种如权利要求1或2所述的锂硫电池硫基纳米正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将科琴黑、表面活性剂、超纯水与酸混合并分散均匀，形成溶液A；

(2)将含硫化合物和表面活性剂溶于水并分散均匀，形成溶液B；

(3)将所述溶液B通过蠕动泵逐滴加入所述溶液A中进行反应，蠕动泵的转速为0.5-1r/min，反应时间为10～20h，形成锂硫电池硫基纳米正极材料前驱体；

(4)将所述锂硫电池硫基纳米正极材料前驱体用超纯水洗至中性，然后过滤、烘干，即得到所述基于科琴黑的锂硫电池硫基纳米正极材料。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，酸为甲酸、乙酸、盐酸、硝酸、硫酸、柠檬酸和草酸中的一种或几种；所述科琴黑的型号为EC300、EC600JD、ECP300和ECP600JD中的一种或几种。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、曲拉通和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，科琴黑、表面活性剂与水的质量比为0.1-0.4∶1-5∶100-500。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，含硫化合物为多硫化钠或硫代硫酸钠；含硫化合物和表面活性剂的质量比为0.5-5∶1-5。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述含硫化合物和所述科琴黑的质量比为2-5∶0.1-0.4；所述酸与含硫化合物的摩尔比＞2。

9.如权利要求3～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，分散过程为先进行超声分散，再进行磁力搅拌分散。

10.如权利要求3～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，反应过程中对溶液A进行磁力搅拌，磁力转子的转速控制为400r/min-1000r/min。