[发明专利]一种多孔碳包覆还原态TiO2-n

权利要求书

1.一种多孔碳包覆还原态TiO_2-n的锂硫电池正极材料，使用以下按重量份数计的配方原料制成，其特征在于：14-32份TiO_2-n-氧化石墨烯复合材料、15-20份聚乙二醇、12-15份壳聚糖、1-3份表面活性剂、40-48份升华硫；

其中，所述TiO_2-n-氧化石墨烯复合材料制备方法包括以下步骤：

(1)向水热反应釜加入蒸馏水和葡萄糖，加热至170-190℃，反应5-8h，将溶液过滤除去溶剂，洗涤固体产物并干燥，制备得到碳纳米微球；

(2)向蒸馏水溶剂中加入碳纳米微球和TiCl₄，将溶液进行超声分散处理1-2h，超声频率为25-35KHz，将溶液置于恒温水浴锅中加热至在35-45℃，反应15-20h，将溶液除去溶剂，洗涤固体产物，固体产物置于电阻炉中，升温速率为3-5℃/min，升温至520-550℃保温煅烧3-5h，煅烧产物即为纳米TiO₂空心微球；

(3)向蒸馏水溶剂中加入氧化石墨烯和纳米TiO₂空心微球，将溶液在50-80℃进行超声分散处理2-3h，超声频率为30-40KHz，将溶液除去溶剂并干燥，制备得到纳米TiO₂负载氧化石墨烯；

(4)将纳米TiO₂负载氧化石墨烯置于气氛电阻炉中，通入氩气和氢气混合气体，所示的氩气和氢气的体积比为8-9:1，升温速率为3-5℃/min，升温至720-750℃保温煅烧2-4h，然后退火2-3h，煅烧产物即为还原态的TiO_2-n-氧化石墨烯复合材料；

所述多孔碳包覆还原态TiO_2-n的锂硫电池正极材料制备方法包括以下步骤：

(1)向蒸馏水溶剂中加入14-32份TiO_2-n-氧化石墨烯复合材料，将溶液在50-70℃进行超声分散处理30-60min，超声频率为25-35KHz，将溶液加热至60-70℃后加入15-20份聚乙烯醇、12-15份壳聚糖和1-3份表面活性剂聚山梨酯80，加入醋酸调节溶液pH至5-6，将溶液在-25--35℃冷冻6-10h，在30-40℃下解冻，重复冷冻-解冻过程8-12次，将固体产物置于透析袋中加入蒸馏水，进行透析除杂过程，将固体产物除去水分，置于气氛电阻炉中并通入氩气，升温速率为2-4℃/min，升温至440-480℃，保温煅烧3-6h，制备得到聚合物基多孔碳包覆TiO_2-n复合材料；

(2)将聚合物基多孔碳包覆TiO_2-n复合材料和40-48份升华硫混合进行球磨，直至物料全部通过800-1500目网筛，固体混合物置于烘箱中，加热至150-160℃保温1-2h，进行熔融扩散过程，制备得到多孔碳包覆还原态TiO_2-n的锂硫电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种多孔碳包覆还原态TiO_2-n的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述碳纳米微球和TiCl₄的质量比为1:2.5-4。

3.根据权利要求1所述的一种多孔碳包覆还原态TiO_2-n的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述氧化石墨烯和纳米TiO₂空心微球的质量比为2-3:1。