[发明专利]一种CoSe2

权利要求书

1.一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，CoSe₂/空心碳纳米球/S复合材料包括空心碳纳米球、CoSe₂和S，CoSe₂原位生长在空心碳纳米球的表面，S负载在球状结构的内部和/或球状结构的外部；

所述CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料的制备方法，具体包括下列步骤：

（1）将制备好的空心碳纳米球加入到溶解有六水合硝酸钴的甲醇溶液中搅拌；

步骤（1）中，空心碳纳米球的制备方法包括如下步骤：

A、 将正硅酸四丙酯加入乙醇溶液、去离子水和氨水混合溶液中，25 ℃下搅拌30~40min；

B、将间苯二酚、甲醛加入到步骤A得到的溶液中，搅拌12~24 h；间苯二酚的质量与甲醛的体积比为2:3，单位g/ mL；

C、用去离子水和乙醇溶液洗涤步骤B所得产物，在85 ℃下干燥得到固体产物；

D、在惰性保护气氛下，碳化步骤C所得固体产物；之后将碳化后的产物置于氢氧化钠溶液中去除SiO₂模板，静置；再使用去离子水和乙醇溶液洗涤直至溶液呈中性；最后在85 ℃干燥得到空心碳纳米球；

（2）使用去离子水、乙醇溶液洗涤步骤（1）所得的产物，经过干燥得到固体产物；

（3）将步骤（2）所得固体产物在700~1000 ℃，惰性保护气氛下进行保温，得到Co/空心碳纳米球；

（4）将步骤（3）得到的Co/空心碳纳米球与硒粉混合均匀，再在氩气气氛下进行保温，得到CoSe₂/空心碳纳米球；

（5）将步骤（4）得到的CoSe₂/空心碳纳米球与硫粉混合均匀，在惰性保护气氛下进行保温，得到CoSe₂/空心碳纳米球/S复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（1）中，空心碳纳米球与六水合硝酸钴的质量比为（0.5~1.5）：（1~3）；六水合硝酸钴的质量与甲醇溶液的体积比为（1~3）：（600~1000），单位g/ mL，甲醇溶液的体积分数为99.5 %。

3.根据权利要求2所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（1）中，空心碳纳米球与六水合硝酸钴的质量比为0.5：1；六水合硝酸钴的质量与甲醇溶液的体积比为1：600，单位g/ mL。

4.根据权利要求1所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤A中，正硅酸四丙酯与乙醇溶液、去离子水、氨水的体积比为（12~20）：（280~300）：（40~50）：（12~18），乙醇溶液的体积分数为95%，氨水的质量分数为25~28%。

5.根据权利要求4所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤A中，正硅酸四丙酯与乙醇溶液、去离子水、氨水的体积比为12：280：40：12。

6.根据权利要求1或4任一项所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤D中，碳化的温度为500~900℃，碳化时间为3 h。

7.根据权利要求6任一项所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，碳化的温度为600℃。

8.根据权利要求1所述的一种CoSe₂/空心碳纳米球/S复合锂硫电池正极材料，其特征在于，所述步骤（3）中，保温的时间为5~10 h。