[发明专利]一种锂硫电池正极材料用中空复合微球及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201811238853.3 申请日: 2018-10-23
公开(公告)号: CN109360961B 公开(公告)日: 2021-12-17
发明(设计)人: 陈志民;朱立琛;孟迪;王瑞娟;杨崇;姚亮;张申申;陈永;李硕;陈加福;付建伟 申请(专利权)人: 郑州大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/505;H01M10/052
代理公司: 郑州豫开专利代理事务所(普通合伙) 41131 代理人: 张智伟
地址: 450001 河南省郑州*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 电池 正极 材料 中空 复合 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种锂硫电池正极材料用中空复合微球的制备方法,其特征在于:该复合微球中心具有中空空腔,壳层由内到外依次由TiO2层、C层和MnO2层组成;制备过程包括下述步骤:①聚苯乙烯模板微球的制备:量取一定量的苯乙烯和丙烯酸,将其滴加在70mL去离子水中,通入高纯氮气搅拌30分钟,加热至70℃,然后加入一定量的过硫酸钾水溶液作为引发剂,在70℃下搅拌12h即可获得直径为200-500nm的聚苯乙烯微球;②聚苯乙烯/TiO2复合微球的制备:取一定量步骤①中制备的聚苯乙烯微球超声分散于100mL乙醇中,加入一定量的钛酸四丁酯用磁力搅拌器搅拌8h,然后加入一定量的去离子水,混合搅拌3h,使钛酸四丁酯水解并自组装于微球表面,获得聚苯乙烯/TiO2复合微球;③聚苯乙烯/TiO2/聚多巴胺复合微球的制备:取一定量步骤②中制备的聚苯乙烯/TiO2复合微球超声分散于一定量体积比为乙醇∶水=7∶1的混合溶剂中,加入一定量三羟基氨基甲烷和多巴胺,常温下混合搅拌24h,多巴胺在聚苯乙烯/TiO2微球表面聚合即可得到聚苯乙烯/TiO2/聚多巴胺复合微球;④聚苯乙烯/TiO2/C/MnO2复合微球的制备:取一定量步骤③中制备的聚苯乙烯/TiO2/聚多巴胺复合微球分散于250mL 浓度为5-10mmol/L的KMnO4水溶液中搅拌10min,离心即可得到聚苯乙烯/TiO2/C/MnO2复合微球;⑤TiO2/C/MnO2中空微球的制备:以2℃/min的升温速率,将步骤④中制备的聚苯乙烯/TiO2/C/MnO2复合微球于800℃在N2气气氛下焙烧2h除去聚苯乙烯模板,即可得到TiO2/C/MnO2复合微球。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料用中空复合微球的制备方法,其特征在于,中空空腔的尺寸在170-450nm之间。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料用中空复合微球的制备方法,其特征在于,TiO2层的厚度为5-25nm。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料用中空复合微球的制备方法,其特征在于,C层的厚度为10-20nm。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料用中空复合微球的制备方法,其特征在于,MnO2层的厚度为10-25nm。

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