[发明专利]一种锂硫电池用碳硫正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池用碳硫正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：在高速搅拌的条件下将含硫前驱液滴加到双氧水/磺化石墨烯水溶液中，利用含硫前驱液和双氧水反应原位析出单质硫，析出的单质硫与磺化石墨烯相互作用形成磺化石墨烯包裹单质硫的具有核壳结构的锂硫电池用碳硫正极材料；

其中，双氧水/磺化石墨烯水溶液中的磺化石墨烯与含硫前驱液中单质硫的质量比为1：50～1：1；

所述含硫前驱液为单质硫粉末与混合溶剂反应制得的前驱液，单质硫占混合溶剂的质量分数为10％～50％，混合溶剂为N,N-二甲基甲酰胺与水合肼的混合溶剂；

所述双氧水/磺化石墨烯水溶液中双氧水的体积份数为0.1％～5％，磺化石墨烯的质量份数为0.01％～0.5％。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用碳硫正极材料的制备方法，其特征在于，所述双氧水/磺化石墨烯水溶液采用下述方法制得：先将磺化石墨烯加入到蒸馏水中超声分散混匀得磺化石墨烯水溶液，再加入双氧水溶液混匀得双氧水/磺化石墨烯水溶液。

3.根据权利要求1或2所述的锂硫电池用碳硫正极材料的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌的速率为5000r/min～20000r/min。

4.根据权利要求1～3任一项所述的锂硫电池用碳硫正极材料的制备方法，其特征在于，所述含硫前驱液中，混合溶剂中N,N-二甲基甲酰胺与水合肼的体积比为1：3～3：1。

5.根据权利要求1～4任一项所述的锂硫电池用碳硫正极材料的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

(1)制备含硫前驱液：将单质硫粉末加入到N,N-二甲基甲酰胺/水合肼混合溶剂中反应完全得到均匀的棕色前驱液；

(2)制备双氧水/磺化石墨烯水溶液：将磺化石墨烯加入到蒸馏水中超声分散混匀得磺化石墨烯水溶液，再加入双氧水溶液混匀得双氧水/磺化石墨烯水溶液；

(3)制备锂硫电池用碳硫正极材料：在高速搅拌的条件下将步骤(1)中得到的含硫前驱液全部滴加到步骤(2)中的双氧水/磺化石墨烯水溶液中制得磺化石墨烯包裹单质硫的复合材料，最后用蒸馏水清洗至少三次并冻干得到具有核壳结构的锂硫电池用碳硫正极材料。

6.一种锂硫电池用碳硫正极材料，其特征在于，所述正极材料采用权利要求1～5任一项所述的方法制得。

7.根据权利要求6所述的锂硫电池用碳硫正极材料，其特征在于，所述锂硫电池用碳硫正极材料具有磺化石墨烯包裹单质硫的核壳结构。