[发明专利]一种能装载硫的金属硫化物空心球、制备方法及应用

权利要求书

1.一种能装载硫的金属硫化物空心球的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)将正硅酸四乙酯和氨水加入到无水乙醇中，混合溶液A中正硅酸四乙酯浓度为1～1.5mol/L，氨水浓度为0.08-0.24mol/L，混合搅拌反应，之后经离心、洗涤、干燥得到二氧化硅模板；

(2)取步骤(1)所得二氧化硅模板在去离子水中分散，将配制好的硝酸盐溶液、尿素溶液加入其中混合均匀，混合液B中二氧化硅模板的量为3～8g/L，硝酸盐浓度为0.008～0.025mmol/L，尿素浓度为0.1～0.6mol/L；后将此混合溶液B转移至水热釜中反应，反应温度为90-120℃，反应时间为8～16h，之后经离心、洗涤、干燥得到硅酸盐包覆二氧化硅核壳复合物；

(3)取步骤(2)所得硅酸盐包覆二氧化硅核壳复合物在去离子水中分散，将配制好的硫化剂溶液加入其中混合均匀，混合溶液C中硅酸盐包覆二氧化硅核壳复合物的量为3～8g/L，硫化剂浓度为0.01-0.10mol/L；后将此混合溶液C转移至水热釜中反应，反应温度为140-200℃，反应时间为3-8h，之后经离心、洗涤、干燥得到金属硫化物空心球。

2.根据权利要求1所述的制备方法中，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为25-60℃，反应时间为3～8h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法中，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸盐为硝酸镍、硝酸钴、硝酸铁中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法中，其特征在于，所述步骤(3)中硫化剂为硫化钠、硫化钾中的一种或两种。

5.根据权利要求3所述的制备方法中，其特征在于，所述步骤(3)中硫化剂为硫化钠、硫化钾中的一种或两种。

6.权利要求1-5任一所述方法制备的金属硫化物空心球，其特征在于，所述空心球的球壁由金属硫化物片层结构构成，为多孔结构，空心球的粒径范围100-800nm，空腔尺寸范围为50-600nm。

7.权利要求1-5任一所述方法制备的金属硫化物空心球的应用，其特征在于，应用于锂硫电池。

8.根据权利要求7所述的金属硫化物空心球的应用，其特征在于，该金属硫化物空心球用于装载活性硫制备硫-硫化物复合正极，装载硫采用熔融浸渍法，硫和硫化物质量比为2～4:1，熔融浸渍温度为130～200℃，浸渍时间为12～28h。