[发明专利]一种CoS分级纳米泡复合硫的锂硫电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种CoS分级纳米泡复合硫的锂硫电池正极材料，其特征在于：在CoS空心多面体内封装多个CoS纳米空心球，呈现一个大空心体套多个小空心体的分级泡结构；CoS空心多面体外壳直径0.5-4μm，壳厚10-100 nm；内部的CoS纳米空心球直径100-300 nm；硫填充在CoS纳米空心球内，以及CoS纳米空心球与空心多面体外壳之间的空隙，硫占复合材料的质量比为20-80%。

2.制备权利要求1所述的CoS分级纳米泡复合硫的锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：

合成TiO₂@十六胺复合纳米颗粒：将0.1g十六胺超声分散溶于10 mL无水乙醇中，然后搅拌条件下加入0.2mL氨水，继续搅拌5 min后，在剧烈搅拌的条件下加入0.1 mL钛酸异丙酯，搅拌10 min后离心分离，用无水乙醇清洗3次；

枣糕结构的TiO₂复合纳米颗粒嵌ZIF-67：将0.5g PVP溶解于10 mL无水乙醇，然后将清洗干净的TiO₂@十六胺复合纳米颗粒分散于该PVP的无水乙醇溶液，室温下搅拌24 h，用无水乙醇清洗3遍后再次分散于2.5 mL甲醇溶液；取0-2 mL TiO₂@十六胺的甲醇溶液滴入体积为50 mL，浓度为5-40 mM的硝酸钴的甲醇溶液中，其中TiO₂@十六胺的甲醇溶液大于0mL，搅拌3 min后快速加入体积为80 mL，浓度为20-160mM的2-甲基咪唑的甲醇溶液，继续搅拌3 min后静置12 h，离心分离产物，用甲醇清洗3遍，100°C烘干；

CoS分级纳米泡：将20 mg枣糕结构的TiO₂复合纳米颗粒嵌ZIF-67材料加入30 mL无水乙醇，搅拌15 min后加入0.8-1.2 g硫代乙酰胺，继续搅拌15 min后将溶液倒入容积为50 mL的水热反应釜内，密闭后置于烘箱加热到120°C反应6 h，冷却到室温后离心分离产物，用无水乙醇清洗3遍，100°C烘干；

CoS分级纳米泡复合硫：将CoS分级纳米泡与硫按照质量比1: (1-5)混合均匀后，置于管式炉，氩气保护下加热到155°C保温10 h，然后再加热到300°C保温0.5 h，自然冷却到室温下。