[发明专利]一种利用原子层沉积技术制备硫/碳@金属氧化物纳米管锂硫电池正极材料的方法

权利要求书

1.一种利用原子层沉积技术制备硫/碳@金属氧化物纳米管锂硫电池正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚丙烯腈和镁盐与N,N-二甲基甲酰胺溶液混合在室温下搅拌10h，制得前驱体聚合物溶液，然后将溶液倒入一次性注射器中，在高压13.5kV、低压-2.5kV、转速200rpm下纺丝8h，得到膜；

2)将步骤1)中得到的膜在空气中预氧化3h，之后在氮气气氛下处理3h，得到纳米纤维；

3)在1800Pa，100℃的环境下，以二乙基锌和H2O为反应物，以步骤2)得到的纳米纤维为基底，经一定的ALD循环，生长厚度为40nm的ZnO包覆层，得到被氧化锌包裹的纳米纤维；

4)将步骤3)中得到的被氧化锌包裹的纳米纤维与硫按一定比例混合，在氩气气氛下载硫，得到含硫的纳米纤维，冷却至室温，用一定体积的二硫化碳/酒精溶液冲洗表面吸附的硫，将得到的产物在60℃下烘干6h，得到硫/碳@金属氧化物纳米管锂硫电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种利用原子层沉积技术制备硫/碳@金属氧化物纳米管锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：所述的聚丙烯腈分子量为150000，在混合溶液中浓度为13.6wt％，镁盐选自醋酸镁，在混合溶液中浓度为5.4wt％；所述预氧化温度为230℃，氮气气氛下处理温度为900℃；所述被氧化锌包裹的纳米纤维与硫的比例为3：7，氩气氛围下载硫的条件为155℃保温12h；二硫化碳和酒精溶液的体积比为1：9。

3.根据权利要求1所述的一种利用原子层沉积技术制备硫/碳@金属氧化物纳米管锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：所述的一定的ALD循环为200圈、250圈、300圈350圈。

4.根据权利要求1所述的一种利用原子层沉积技术制备硫/碳@金属氧化物纳米管锂硫电池正极材料的方法，其特征在于：所述的锂硫电池正极材料为富氮材料，且可以实现氧化镁一步掺杂、氧化锌包裹层厚度易控制，其厚度为40-70nm。