[发明专利]一种钠硫电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钠硫电池用硫-ZIF8-氮掺杂碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：该正极材料为首先通过静电纺丝法制备得到聚丙烯腈-氧化锌复合材料，再将该复合材料碳化后诱导生长ZIF8并得到ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维，再利用球磨法和热融法掺硫得到硫-ZIF8-氮掺杂碳复合材料；具体步骤如下：

第一步，取适量聚丙烯腈和氯化锌，置于N，N-二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀后取混合液利用静电纺丝制得氯化锌掺杂聚丙烯腈纳米纤维；将制备好的氯化锌掺杂聚丙烯腈纳米纤维置于管式炉中，在氩气气氛下，500～1000℃下煅烧2～5小时，冷却后得到氮掺杂碳纳米纤维-氧化锌复合材料；

第二步，取氮掺杂碳纳米纤维-氧化锌复合材料将其置于二甲基咪唑的甲醇溶液中，搅拌均匀，保持温度50～80℃水浴2～5h后，离心收集产物得到ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维；

第三步，将制得的ZIF8包覆的氮掺杂碳纳米纤维和纯相纳米硫粉按照质量比为1：2～5放入球磨罐内，使用行星式球磨机在转速为500～800r/min条件下混合处理3～5h，将球磨后得到的混合物放入氮气保护下的管式炉中，在100～200℃下热处理8～24h，得到硫-ZIF8-氮掺杂碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的钠硫电池用硫-ZIF8-氮掺杂碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：静电纺丝方法为采用静电纺丝机，将含有聚丙烯腈、氯化锌和N，N-二甲基甲酰胺的静电纺丝液吸入注射器中，安装型号为20的针头，排空气泡，设定电压为10～23KV，流速为0.03～0.1mm/min，纺丝距离为15～21cm，湿度为20～55%，室温下开始纺丝12～24h，得到氯化锌掺杂聚丙烯腈纳米纤维膜。

3.根据权利要求1所述的钠硫电池用硫-ZIF8-氮掺杂碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：第一步中，聚丙烯腈和氯化锌的质量分别为1~2g，N，N-二甲基甲酰胺溶液的体积为10~20mL。

4.根据权利要求1所述的钠硫电池用硫-ZIF8-氮掺杂碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：第二步中，取氮掺杂碳纳米纤维-氧化锌复合材料质量为0.1~1g，二甲基咪唑的甲醇溶液的摩尔浓度为0.1~1mol/L。