[发明专利]碳-硫复合物、其制备方法以及包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种碳-硫复合物，所述碳-硫复合物包含：

碳化的金属-有机框架(MOF)；和

硫化合物，所述硫化合物被引入到所述碳化的金属-有机框架的外表面和内部的至少一部分中，

其中所述碳化的金属-有机框架具有1000m²/g至4000m²/g的比表面积，并且

所述碳化的金属-有机框架具有2.2cc/g至10cc/g的孔体积，

其中所述碳化的金属-有机框架(MOF)通过将金属-有机框架(MOF)在950℃以上碳化而制得，

其中所述金属-有机框架(MOF)包含由如下化学式1表示的结构单元：

[化学式1]

[M_x(L)_y]

在化学式1中，

M是选自如下中的一种或多种类型的金属：铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铬(Cr)、钪(Sc)、钴(Co)、钛(Ti)、锰(Mn)、钒(V)、铝(Al)、镁(Mg)、镓(Ga)和铟(In)；

L是选自如下中的一种或多种类型的有机金属配体：1,4-苯二甲酸(BDC)、1,3,5-苯三甲酸(BTC)、1,1'-联苯-3,3',5,5'-四甲酸(BPTC)和2-(N,N,N',N'-四(4-羧基苯基)-联苯-4,4'-二胺(TCBTDA)；并且

x是2至6的整数，并且y是2至12的整数。

2.根据权利要求1所述的碳-硫复合物，其中所述碳化的金属-有机框架具有1500m²/g至3000m²/g的比表面积。

3.根据权利要求1所述的碳-硫复合物，其中所述碳化的金属-有机框架具有2000m²/g至2500m²/g的比表面积。

4.根据权利要求1所述的碳-硫复合物，其中所述碳化的金属-有机框架具有2.2cc/g至3.0cc/g的孔体积。

5.根据权利要求1所述的碳-硫复合物，以9：1至1：9的重量比包含所述碳化的金属-有机框架(MOF)和所述硫化合物。

6.一种制备权利要求1所述的碳-硫复合物的方法，所述方法由如下步骤组成：

(a)通过将金属-有机框架(MOF)在950℃以上碳化来制备碳化的金属-有机框架(MOF)；以及

(b)通过将在步骤(a)中碳化的所述金属-有机框架(MOF)与硫化合物混合来制备碳-硫复合物。

7.根据权利要求6所述的制备碳-硫复合物的方法，其中，在步骤(a)中，将所述金属-有机框架(MOF)在950℃至2000℃碳化。

8.根据权利要求6所述的制备碳-硫复合物的方法，其中，在步骤(a)中，将所述金属-有机框架(MOF)在950℃至1500℃碳化。

9.根据权利要求6所述的制备碳-硫复合物的方法，其中，在步骤(a)中，所述碳化的金属-有机框架具有2000m²/g至3500m²/g的比表面积和2.2cc/g以上的孔体积。