[发明专利]一种锂硫电池阴极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池阴极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1) 将碳材料与氢氧化钾混合，在惰性气氛下高温煅烧活化，清洗干净后得到活化后的碳材料；

(2) 将步骤(1)所得活化后的碳材料浸泡于浓酸中，得到亲水性的碳材料；

(3) 将步骤(2)所得亲水性的碳材料与升华硫混合，研磨后高温熔融复合，得到具有多孔结构的硫-碳复合物；

(4) 将步骤(3)所得硫-碳复合物浸泡于亲水性高分子水溶液中，冷冻干燥后得到亲水性高分子包覆膜包覆的硫-碳电极材料；

所述锂硫电池阴极材料，包括阴极含硫活性物质以及表面的亲水性高分子包覆膜；

所述阴极含硫活性物质颗粒的粒径为10nm～2000nm，亲水性高分子包覆膜的厚度为0.1～10nm；

所述亲水性高分子包覆膜为阴离子聚丙烯酰胺。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述阴极含硫活性物质为硫-碳复合物、单质硫、多硫化物、硫-导电聚合物复合物、硫-金属氧化物复合物、硫-金属硫化物复合物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碳材料与氢氧化钾的质量比为1：(1~20)，活化后用质量浓度为5%的稀盐酸处理，过滤后加乙醇洗至2～3次。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中浓酸为硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种，处理温度为50~200℃，浸泡时间为1~24h。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中亲水性的碳材料与升华硫的质量比例为1：(0.5~5)，熔融复合温度为100~200℃。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中亲水性高分子水溶液的浓度为10~60mM，浸泡时间为0.5~24h。