[发明专利]一种正极材料改性剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种正极材料改性剂的制备方法，其特征在于，所述正极材料改性剂为硫修饰的有序排列的碳纳米管，所述碳纳米管内填充有二氧化钛；

所述制备方法包括如下步骤：

(1)将两端开孔的模板浸渍在含碳聚合物溶液中，浸渍完成后固液分离，然后利用有机试剂清洗浸渍后的模板，烘干以及热处理后得到含有模板的有序碳纳米管；

(2)将钛源溶解在溶剂中，然后滴加到步骤(1)得到的含有模板的有序碳纳米管中进行陈化处理，陈化处理结束后利用碱性溶液除去所得产物中的模板，得到填充有二氧化钛的碳纳米管；

(3)将步骤(2)得到的填充有二氧化钛的碳纳米管和硫源进行混合，在加热加压的条件下进行反应，得到碳纳米管前驱体；

(4)将步骤(3)得到的碳纳米管前驱体进行热处理，热处理完成后得到所述正极材料改性剂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述模板为阳极氧化铝模板。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含碳聚合物为聚吡咯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物或聚苯乙烯-聚丙烯腈嵌段共聚物中的至少一种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述模板与含碳聚合物溶液的质量比为100:(1-10)。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含碳聚合物溶液的浓度为0.01-0.5mg/L。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中用于清洗的有机试剂为正己烷、正辛烷、环己烷、乙醚、四氢呋喃或乙醇中的至少一种。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述烘干为真空烘干，所述真空烘干的温度为60-120℃，时间为1-12h。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述热处理的温度为500-1000℃。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述热处理的时间为1-5h。

10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述热处理在氩气和/或氮气气氛中进行。

11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述钛源溶解在溶剂中的具体操作为：在保护性气氛中，将钛源滴加至乙醇和三乙醇胺的混合液中，加热并保温后加水稀释至完全溶解，然后加入氨水形成透明溶液。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述钛源为四氯化钛。

13.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇和三乙醇胺的质量比为2:(0.5-2)。

14.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述保护性气氛为氩气和/或氮气。

15.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为80-100℃，所述保温时间为5-7h。

16.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述陈化的温度为120-150℃。

17.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述陈化的时间为36-72h。

18.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中对陈化后的产物进行超声清洗，然后真空冷冻干燥。