[发明专利]一种自支撑锂硫电池正极材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201711337669.X | 申请日： | 2017-12-14 |
| 公开（公告）号： | CN108091860A | 公开（公告）日： | 2018-05-29 |
| 发明（设计）人： | 王洪恩;魏现鹤;李学成;尹凯利;赵传勇;李念念;李昱;阳晓宇;苏宝连 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 唐万荣 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 石墨烯 锂硫电池正极 制备方法和应用 氧化石墨烯 多硫化物 正极材料 硫颗粒 自支撑 海绵 电池 化学吸附作用 充放电过程 硫代硫酸钠 海绵结构 抗坏血酸 水热条件 体积膨胀 循环性能 比容量 电解液 分散液 稀盐酸 有效地 切片 包覆 大孔 滴入 介孔 硫水 凝胶 制备 还原 浸润 沉淀 压制 溶解 组装 缓解 | ||
1.一种自支撑锂硫电池正极材料，其特征在于，所述正极材料为石墨烯/硫海绵，所述石墨烯/硫海绵具有丰富孔结构，所述石墨烯/硫海绵是由石墨烯和被石墨烯海绵包覆缠绕的硫颗粒组成。
2.一种自支撑锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S100、将硫代硫酸钠加入到氧化石墨烯水的分散液中，并进行超声分散处理，得到混合液A；
S200、向混合液A中加入稀盐酸，直至pH小于等于7，得到混合液B；
S300、向混合液B中加入还原剂，得到混合液C；
S400、将混合液C进行低温水热反应，得到石墨烯/硫水凝胶；
S500、将石墨烯/硫水凝胶冷冻干燥处理，得到石墨烯/硫海绵。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S100中，所述硫代硫酸钠为五水硫代硫酸钠，所述氧化石墨烯水的分散液浓度为2mg/ml-4mg/ml，所述氧化石墨烯和五水硫代硫酸钠的质量比为5：(15.5-23.25)。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述，S200中，在向混合液A内加入稀盐酸时，需让混合液A在剧烈搅拌下用注射器缓慢逐滴滴入稀盐酸。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述稀盐酸的滴加速率为2-3秒1滴。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S300中，所述还原剂为抗坏血酸，所述还原剂与所述氧化石墨烯的质量比为3-5:1。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S300中，在向混合液B中加入还原剂时，需不断搅拌，搅拌时间为15-30min。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S400中，所述水热温度为80℃至100℃，反应时间为20h至30h。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S500中，所述冷冻干燥真空度小于100pa，温度小于零下30℃。
10.一种如权利要求1-9任一项所述石墨烯/硫海绵的应用，其特征在于，所述石墨烯/硫海绵切割成所需规格厚度，压制后直接作为锂硫电池正极材料。
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