[发明专利]一种金属硫代化合物@S复合材料及其制备和在锂硫电池中的应用

权利要求书

1.一种金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，包括核以及包覆所述核的包覆材料；核的材料为硫单质；所述的包覆材料为具有式1结构式的至少一种金属硫代化合物；

R为烃基、叔氨基或者醚基，M为Li、Na、K、Zn、Cu、Cd、Ca、Bi、Pb、Ni、Sn、Fe、Co或Ag的金属元素，n为M的化学价的数值。

2.如权利要求1所述的金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，R中，所述的烃基为C1～C6的烷基、C2～C6的烯烃基或炔烃基或C6～C12的芳香基。

3.如权利要求1所述的金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，所述的叔氨基结构式为R₁R₂N-，其中，R₁、R₂独自为C1～C6的烷基。

4.如权利要求1所述的金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，所述的醚基结构式为R₃O-，其中，R₃为C1～C6的烷基或C6～C12的芳香基。

5.如权利要求1所述的金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，复合材料中，硫单质质量百分含量为60％-90％。

6.如权利要求1所述的金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，核的粒径为1nm-150μm。

7.如权利要求1所述的金属硫代化合物@S复合材料，其特征在于，包覆材料的厚度为1nm-5μm。

8.一种权利要求1-7任一所述金属硫代化合物@S复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤，

步骤(1)：将包含硫单质、具有式2结构式的水溶性硫代化合物、表面活性剂的水溶液进行络合反应；

步骤(2)：向步骤(1)获得的络合反应液中加入M金属盐，进行反应，制得所述的金属硫代化合物@S复合材料；

M₁为H、Na、K或者NH₄。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述水溶性硫代化合物为二甲基二硫代氨基甲酸、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸钾、二甲基二硫代氨基甲酸铵中的一种或二种以上。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：硫单质和水溶性硫代化合物的摩尔比为(1～5):1；

络合反应的起始水溶液中，水溶性硫代化合物的浓度为0.01-1mol/L。

11.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂中的至少一种。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为3-磺丙基十六烷基二甲基铵、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、N-聚乙烯吡咯烷酮中的一种或二种以上。

13.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：络合反应的起始水溶液中，表面活性剂的浓度为0.01-0.5mol/L。

14.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述络合反应中，温度为40-90℃，反应时间为2-24h，反应pH为3～13；

所述(2)中，反应结束后，固液分离，对获得的固体进行洗涤、干燥处理，获得所述的金属硫代化合物@S复合材料；

洗涤过程包括预先进行的水洗过程和有机溶剂洗涤过程；所述的有机溶剂为无水乙醇或四氯化碳。