[发明专利]一种锂硫电池用正极材料及其使用方法

权利要求书

1.一种锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：利用两平行板将锂硫电池用正极材料沿着垂直片层的方向压实，然后将正极材料浸入含硫溶液中或将含硫溶液直接滴入所述正极材料中，然后将含有含硫溶液的正极材料直接用作锂硫电池用正极；其中，所述锂硫电池用正极材料主要由碳纳米管和聚乙烯吡咯烷酮组成，其结构为具有片层和垂直通透孔的块体，所述片层与所述垂直通透孔相互平行。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述含硫溶液为S/CS₂溶液或为含多硫化合物的电解液。

3.根据权利要求2所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述含硫溶液中硫的浓度为0.1～5.9M，含硫溶液的添加量为20～80μL/cm²。

4.根据权利要求2所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述多硫化合物为Li₂S₆，所述电解液主要由1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚基双三氟甲基磺酸亚胺锂电解液和LiNO₃组成，所述双三氟甲基磺酸亚胺锂的浓度为0.1～2M，所述LiNO₃的质量分数为0.1～2％。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述碳纳米管为多壁碳纳米管，其直径为15～25nm，长度为5～15μm。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述片层的厚度为500nm～10μm,相邻片层的间距为10～200μm。

7.根据权利要求1所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述锂硫电池用正极材料的制备方法为，将1～5wt％的碳纳米管和0.2～1.2wt％的聚乙烯吡咯烷酮分散在去离子水中，制成浆料，然后将所述浆料填入条形中空模具中，进行定向凝固，随后真空冷冻干燥。

8.根据权利要求7所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述定向凝固的方法为，将所述条形中空模具以2.5～50cm/h的速度沿长度方向推入-40～-10℃的恒温液槽或液氮中。

9.根据权利要求7所述的锂硫电池用正极材料的使用方法，其特征在于：所述真空冷冻干燥环境温度为-10～0℃，完成冻干时的真空度为1～10Pa。