[发明专利]一种含硫电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种含硫电极材料的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

步骤1，将含硫组分分成n份，其中，n≥2，并标号为1、2、……、n待用；

步骤2，多孔材料的预处理：将多孔材料置于温度大于或等于10℃、大气压小于或等于3kpa的环境中，保持时间大于或等于10s，得到预处理后的多孔材料；

步骤3，标号为1的含硫组分的填充：保持大气压小于或等于3kpa，将预处理后的多孔材料与标号为1的含硫组分置于同一反应器中，使得标号为1的含硫组分进入多孔材料的孔洞结构中；

步骤4，填充后处理：将步骤3得到的材料保持于温度高于或等于硫的熔点的反应器中，并向反应器中通入保护性气体，使得保护性气体的气压大于或等于0.1MPa，保持时间大于或等于5s，之后降温至硫的熔点之下得到填充了标号为1的含硫组分材料；

步骤5，填充了标号为2的含硫组分材料的制备：用标号为2的含硫组分材料代替标号为1的含硫组分材料，重复步骤3～步骤4，即得到填充了标号为2的含硫组分材料；

步骤6，成品含硫电极材料的制备：用标号为3～n的含硫组分材料代替标号为2的含硫组分材料，依次重复步骤5，将标号分别为3、……、n的含硫组分填充进入多孔材料中得到成品含硫电极材料；

步骤1所述标号分别为1、2、……、n的n份含硫组分重量不等，且第1份到第n份的重量逐渐增加。

2.一种权利要求1所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述的多孔材料为多孔碳材料、官能化多孔碳材料、金属多孔材料、官能化金属多孔材料中的至少一种；所述的多孔材料的粒径为5nm～200μm，孔直径为0.2nm～2μm，孔隙率为30％～98％。

3.一种权利要求1所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述n份含硫化合物组分的组成不同，并且随着标号序数的增加，含硫组分与多孔材料之间的作用力增大。

4.一种权利要求1所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述的温度为110℃～450℃，所述环境中大气压小于或等于1kpa，所述保持时间大于或等于30s。

5.一种权利要求1所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，步骤4所述的保护性气体包括惰性气体、氮气和二氧化硫中至少一种。

6.一种权利要求1所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述含硫组分包括硫单质、硫基化合物和硫复合物中的至少一种。

7.一种权利要求6所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，所述硫单质包括升华硫和/或高纯硫；所述硫基化合物包括有机硫化物、Li₂S_n和碳硫聚合物(C₂S_v)_m中的至少一种，其中，n≥1，1≤v≤8，1≤m；所述硫复合物包括硫/碳复合物、硫/导电聚合物复合物和硫/无机氧化物中的至少一种。

8.一种权利要求1所述的含硫电极材料的制备方法，其特征在于，在步骤3所述的含硫组分的填充过程中，对混合后的含硫组分及预处理后的多孔材料施加超声处理。

9.一种采用权利要求1所述方法制备得到的硫电极材料，其特征在于：该电极材料由多孔材料及填充于所述多孔材料中的含硫组分组成，所述含硫组分的质量占整个电极材料的质量的比例为30％～98％。