[发明专利]一种新型锂硫电池正极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201811063572.9 | 申请日： | 2018-09-12 |
| 公开（公告）号： | CN109301191A | 公开（公告）日： | 2019-02-01 |
| 发明（设计）人： | 钊妍;张俊凡 | 申请（专利权）人： | 肇庆市华师大光电产业研究院 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 天津市尚文知识产权代理有限公司 12222 | 代理人： | 杨秀伟 |
| 地址： | 526060 广东省肇庆市*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 锂硫电池正极 锂硫电池 制备 电池电化学性能 还原氧化石墨烯 体积膨胀效应 有效负载量 多硫化物 正极材料 比容量 | ||
1.一种新型锂硫电池正极材料，其特征在于，原料包括Co-MOF材料和还原氧化
石墨烯。
2.根据权利要求1所述新型锂硫电池正极材料，其特征在于，所述Co-MOF材料
与还原氧化石墨烯的质量比为（1～5）：1。
3.一种权利要求1所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）Co-MOF 材料的制备：首先配制N，N-二甲基甲酰胺与乙醇的混合溶液，
然后将Co(NO3)2·6H2O和对苯二甲酸溶解于混合溶液中；再将溶解后的混合溶液置于水热反应釜中反应得到粉紫色片状晶体；最后将晶体干燥即得Co-MOF；其中按体积比N，N-二甲基甲酰胺：乙醇为（2～4):1；Co(NO3)2·6H2O与对苯二甲酸的质量比为40:23；
（2）Co-MOF/还原氧化石墨烯复合材料的制备：首先将步骤（1）所得Co-MOF与氧化石墨烯溶液混合；然后将该混合溶液超声并搅拌后喷雾干燥，其中氧化石墨烯被还原为还原氧化石墨烯；最后收集喷雾干燥所得粉末即Co-MOF/还原氧化石墨烯复合材料，备用；
（3）Co-MOF/还原氧化石墨烯/硫正极材料的制备：首先将步骤（2）制得的Co-MOF/还原氧化石墨烯复合材料与纯相纳米硫粉进行混合，其中按质量比Co-MOF/还原氧化石墨烯复合材料：纳米硫粉为1∶（3～10）；然后将该混合物置于氮气保护下的管式炉中在100～200℃下进行热处理8～24h，得到正极材料。
4.根据权利要求3所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述
步骤（1）中配制50～100mL的N，N-二甲基甲酰胺与乙醇混合溶液；Co(NO3)2·6H2O质量为0.16 ～0.32 g，对苯二甲酸质量为0.092～0.184 g。
5.根据权利要求3所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中水热反应釜的反应温度为100～120℃，反应时间为25～50 h；将晶体置于烘箱中在50～65℃条件下干燥 12～24 h。
6.根据权利要求3所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中1～2gCo-MOF与200～500mL浓度为2mg/mL的氧化石墨烯溶液混合。
7.根据权利要求3所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中混合溶液超声1～2小时，并搅拌10～20h，然后在250～280℃下喷雾干燥。
8.根据权利要求3所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中采用超声波分散仪，在300～650W功率下进行超声。
9.根据权利要求3所述新型锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中氮气流量为100～250mL/min。
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