[发明专利]一种高性能锂硫电池复合集流体的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种高性能锂硫电池复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将镍源、钴源和反应添加剂加入去离子水中，超声混合后，得到溶液A；

步骤2：将3D集流体浸泡于浓硫酸与双氧水的混合溶液B中，超声后用去离子水冲洗，得到清洗后3D集流体；

步骤3：将清洗后的3D集流体和溶液A共同置于反应容器中，在140～150℃油浴中反应5～6h；

步骤4：反应结束后，取出3D集流体，冲洗，真空烘干去除水分，然后将其置于400～500℃下的马弗炉中，空气气氛下烧结3～4h，自然冷却后，即可制备得到所述的复合集流体；所述复合集流体为NiCo₂O₄氧化物金属纳米片生长在3D集流体上。

2.根据权利要求1所述的高性能锂硫电池复合集流体的制备方法，其特征在于，步骤1所述镍源为六水硝酸镍或六水硫酸镍，所述钴源为六水硝酸钴或六水氯化钴，所述反应添加剂为六次甲基四胺和二水柠檬酸钠混合物、或者为六次甲基四胺和抗坏血酸混合物。

3.根据权利要求1所述的高性能锂硫电池复合集流体的制备方法，其特征在于，步骤1所述镍源的质量为170～180mg，钴源的质量为340～360mg，反应添加剂的质量为200～300mg。

4.根据权利要求1所述的高性能锂硫电池复合集流体的制备方法，其特征在于，步骤2所述3D集流体为具有网状空间的集流体，具体为碳布、泡沫镍；混合溶液B中浓硫酸与双氧水的体积比为(3～1)：1。

5.根据权利要求1所述的高性能锂硫电池复合集流体的制备方法，其特征在于，步骤4所述真空烘干的具体条件为：在40～60℃下真空烘干1～2h。

6.一种基于权利要求1～5任一所述方法得到的复合集流体制备高性能锂硫电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将上述复合集流体裁剪至大小为0.5～1cm²；

步骤2：将硫粉溶于二硫化碳溶液中，得到溶液C；

步骤3：将裁剪后的复合集流体浸泡于溶液C中5～8min，然后取出集流体，置于烘箱中烘干1～3h，待集流体表面覆盖有白色晶体状硫颗粒物后，取出集流体；

步骤4：将步骤3处理后的集流体平铺于水热反应釜中，在150～200℃下保温8～15h，待集流体上的白色晶体状硫颗粒均匀融化后，自然冷却，即可制备得到锂硫电池正极；

步骤5：用步骤4所述正极组装电池。

7.根据权利要求6所述高性能锂硫电池的制备方法，其特征在于，步骤2所述溶液C中硫粉的浓度为0.3～0.5g/ml。