[发明专利]正极及其制备方法，以及使用该正极的电池

权利要求书

1.一种正极的制备方法，其包括以下步骤：

将多个碳纳米管分散在水中，形成一碳纳米管分散液；

向所述碳纳米管分散液中加入一苯胺溶液，形成一混合液，所述苯胺溶液包括一苯胺；

向所述混合液中加入一引发剂，所述苯胺在引发剂的作用下聚合为聚苯胺，从而得到一碳纳米管复合结构预制体，所述引发剂为过硫酸铵；

将所述碳纳米管复合结构预制体在真空环境中冷冻干燥；

冷冻干燥后，在保护气体下，将所述聚苯胺和所述引发剂进行碳化，形成一碳纳米管复合结构；以及

向所述碳纳米管复合结构加入一电极活性材料。

2.如权利要求1所述的正极的制备方法，其特征在于，向所述混合液中加入一引发剂的步骤包括将一过硫酸铵水溶液加到所述混合液中。

3.如权利要求1所述的正极的制备方法，其特征在于，在保护气体下进行碳化的过程中，所述过硫酸铵碳化为氮元素和硫元素，所述聚苯胺碳化为氮元素掺杂的碳元素。

4.如权利要求3所述的正极的制备方法，其特征在于，在保护气体下进行碳化的过程中，所述过硫酸铵和聚苯胺共同碳化形成一氮硫双掺杂的碳层。

5.一种正极，包括一集流体和一正极活性材料，其特征在于，所述正极由权利要求1至权利要求4中任一项所述的正极的制备方法所制备，所述集流体包括一碳纳米管网络结构和一氮硫双掺杂的碳层，所述碳纳米管网络结构包括多个相互缠绕的碳纳米管，所述氮硫双掺杂的碳层包覆在每一碳纳米管的外表面，并将交叉设置的多个碳纳米管胶合在一起。

6.如权利要求5所述的正极，其特征在于，所述正极活性材料附着在所述氮硫双掺杂的碳层远离所述碳纳米管的表面。

7.如权利要求5所述的正极，其特征在于，所述正极活性材料为锂硫化物。

8.如权利要求5所述的正极，其特征在于，所述氮硫双掺杂的碳层包括碳、氮和硫三种元素。

9.一种电池，包括一正极、一负极、一隔膜、一电解液和一壳体，所述正极、所述负极、所述隔膜和所述电解液位于所述壳体内，所述正极包括一集流体和一正极活性材料，其特征在于，所述正极由权利要求1至权利要求4中任一项所述的正极的制备方法所制备，所述集流体包括一碳纳米管网络结构和一氮硫双掺杂的碳层，所述碳纳米管网络结构包括多个相互缠绕的碳纳米管，所述氮硫双掺杂的碳层包覆在每一碳纳米管的外表面，并将交叉设置的多个碳纳米管胶合在一起。

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池为锂硫电池、锂镁电池、锂锌电池，或者锂铝电池中的一种。