[发明专利]硫碳复合物、其制备方法和包含其的锂硫电池

权利要求书

1.一种硫碳复合物，所述硫碳复合物包含：

碳类材料，其中所述碳类材料的表面仅经羟基基团和羧基基团改性；和

硫，

其中基于所述碳类材料的总重量，以3重量％～10重量％的量包含所述羟基基团和所述羧基基团。

2.根据权利要求1所述的硫碳复合物，其中所述碳类材料是选自如下中的至少一种：碳纳米管、石墨烯、石墨、无定形碳、炭黑和活性炭。

3.根据权利要求1所述的硫碳复合物，其中在所述硫碳复合物中，所述碳类材料与所述硫的重量比为1:1～1:9。

4.根据权利要求1所述的硫碳复合物，其中所述硫碳复合物具有0.1μm～20μm的直径。

5.一种制备根据权利要求1所述的硫碳复合物的方法，所述方法包括：

S1)通过用硝酸和硫酸的混合溶液或硫酸对所述碳类材料进行处理来制备表面改性的碳类材料；

S2)对所述表面改性的碳类材料进行干燥；以及

S3)通过将干燥的表面改性的碳类材料与硫粉末复合来制备所述硫碳复合物，

其中S1的表面改性的碳类材料在其表面上仅具有羟基基团和羧基基团。

6.根据权利要求5所述的制备硫碳复合物的方法，其中S1的混合溶液是通过将70％的硝酸水溶液和硫酸以1:1～0:1的体积比混合而制备的溶液。

7.根据权利要求5所述的制备硫碳复合物的方法，其中在S1中，以每1g所述碳类材料50ml～150ml的量添加所述混合溶液。

8.根据权利要求5所述的制备硫碳复合物的方法，其中S1通过超声波处理来实施。

9.根据权利要求5所述的制备硫碳复合物的方法，其中S1在90℃～120℃下实施。

10.一种锂硫电池用电极，所述锂硫电池用电极使用根据权利要求1～4中任一项所述的硫碳复合物作为活性材料制得。

11.一种锂硫电池，所述锂硫电池包含：

正极；

负极；和

存在于其间的电解质，

其中所述正极是根据权利要求10所述的电极。