[发明专利]基于富硫过渡金属硫化物的金属-硫电池及其制备方法

权利要求书

1.一种金属-硫电池，其特征在于，所述金属-硫电池包括正极、负极以及电解液；所述负极为金属；所述正极为过渡金属硫化物与碳基材料复合体系；所述过渡金属硫化物的化学式为的一种；所述电解液为酯类电解液或者醚类电解液；所述过渡金属硫化物为非晶材料；所述过渡金属硫化物、碳基材料的质量比为1∶（0.1～0.2）；所述碳基材料包括碳纳米管、石墨烯或者多孔碳。

2.根据权利要求1所述金属-硫电池，其特征在于，所述金属为锂、钠、钾、镁、铝、锌或者铁。

3.根据权利要求1所述金属-硫电池，其特征在于，金属-硫电池的制备方法包括以下步骤，在碳基材料存在下，以过渡金属前驱体化合物为原料，制备碳基材料与过渡金属硫化物复合体系；然后将所述碳基材料与过渡金属硫化物复合体系制备为正极；以金属为负极；然后将所述正极、负极、电解液、常规组件组装制备金属-硫电池；所述电解液为酯类电解液或者醚类电解液；利用酸性水解法、液相合成法或者固相球磨法制备碳基材料与过渡金属硫化物复合体系；上述所有合成方法均采用室温条件一锅法合成。

4.根据权利要求3所述金属-硫电池，其特征在于，所述碳基材料为碳纳米管、石墨烯或者多孔碳；在碳基材料存在下，首先将碳基材料与过渡金属前驱体化合物混合，再制备碳基材料与过渡金属硫化物复合体系；所述碳基材料与过渡金属硫化物复合体系的粒径为1～10000纳米。

5.根据权利要求4所述金属-硫电池，其特征在于，在碳基材料存在下，酸性水解法为，将碳基材料分散在水溶液中，再加入过渡金属前驱物，搅拌均匀后，再逐滴加入酸溶液，反应后，得到碳基材料与过渡金属硫化物复合体系；固相球磨法为，将碳基材料、过渡金属和硫粉按计量比混合均匀，转移到球磨罐中抽真空，再于惰性气体下装配好后，转移至球磨机球磨得到碳基材料与过渡金属硫化物复合体系；液相合成法为将碳基材料均匀地分散在水溶液中，再加入过渡金属前驱物，搅拌均匀后，再逐滴加入活泼金属多硫化物溶液，反应得到碳基材料与过渡金属硫化物复合体系。