[发明专利]一种利用超声波制备的硫-碳复合材料及其作为锂硫电池正极材料的应用

权利要求书

1.一种硫-碳复合材料，其特征在于所述硫-碳复合材料的制备方法包括如下步骤：

(1)取银杏叶提取残渣、自然风干至恒重后，在保护气体存在下，以15℃/min的升温速率升至400℃后以20℃/min的升温速率升至850-900℃，保温碳化2-3小时后，再以10℃/min的降温速率降至室温后，用巯基乙酸浸泡3-5小时后，水洗至中性、干燥得碳材料；

(2)将步骤(1)得到的碳材料与硫的二硫化碳饱和溶液混合后，超声20-30min后，减压浓缩除去二硫化碳，剩下的混合物于真空下加热到80-90℃，保持真空加热24-48h，即得所述硫-碳复合材料。

2.权利要求1所述的硫-碳复合材料，其特征在于步骤(1)所述保护气体优选氮气或惰性气体，升温碳化过程优选在管式炉中进行。

3.权利要求1-2任一项所述的硫-碳复合材料，其特征在于步骤(2)中碳材料的质量为饱和溶液中硫质量的0.1-0.2倍，超声频率为30-40kHz。

4.权利要求1-3任一项所述的硫-碳复合材料，其特征在于所述的银杏叶提取残渣由如下方法制备：将干燥的银杏叶粉碎，加入适量的质量分数为6-8％的β-葡萄糖糖苷酶水溶液浸泡6-8h后，再加入体积比为1：1的无水乙醇和Na₂CO₃溶液的混合溶液，回流提取10-12h，过滤，得到的沉淀即为所述银杏叶提取残渣。所述粉碎优选粉碎至20-80目，每千克银杏叶使用β-葡萄糖糖苷酶水溶液2.0-2.5L，每千克银杏叶使用无水乙醇4.0-5.0L，Na₂CO₃溶液的质量分数为3-5％。

5.权利要求1-4任一项所述的硫-碳复合材料作为锂硫电池正极材料的应用。

6.权利要求1-4任一项所述的硫-碳复合材料在制备锂硫电池正极材料中的应用。

7.一种锂硫电池正极材料，其特征在于包含权利要求1-4任一项所述的硫-碳复合材料作为活性材料。

8.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于其制备方法包括如下步骤：以PVDF为粘结剂，乙炔黑和科琴黑为导电剂，以权利要求1-4任一项所述的硫-碳复合材料为活性材料，按硫-碳复合材料：导电剂：粘结剂质量比为7.5:1:1.5，其中乙炔黑与科琴黑的质量比为3：1，用NMP为溶剂调浆后涂覆在铝箔集流体表面，在60℃下真空干燥12小时后，制成电极片，即为所述锂硫电池正极材料。