[发明专利]一种三维导电网络结构复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维导电网络结构复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将六水氯化铁、氢氧化钠和去离子水在高温下混合，得到第一混合溶液；

2)将步骤1)得到的所述第一混合溶液进行水热反应，得到氧化铁；

3)将步骤2)得到的氧化铁与碳化钛、聚丙烯腈和二甲基甲酰胺配置成第二混合溶液，对所述第二混合溶液进行静电纺丝，得到红棕色的纤维膜；

4)将步骤3)得到的所述纤维膜进行前后两次煅烧处理，得到煅烧产物,其中,第一次煅烧的条件为空气氛围，煅烧温度为150～250℃，煅烧时间为1～3小时；第二次煅烧的条件为纯氩气氛围，煅烧温度为700～900℃，煅烧时间为1～2小时；

5)将步骤4)得到的所述煅烧产物浸入盐酸溶液中进行刻蚀处理，得到刻蚀产物；

6)将步骤5)得到的所述刻蚀产物与升化硫均匀混合后进行煅烧，得到三维导电网络结构复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中：六水氯化铁、氢氧化钠和去离子水的用量比为170mmol:270mmo l:(80～130)mL；混合温度为70～100℃；混合时间为3～10分钟。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中：水热反应的温度为50～150℃；水热反应时间为20～30小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中：氧化铁、碳化钛、聚丙烯腈与二甲基甲酰胺溶液的用量之比为(1～2)g:(0.1～0.3)g:(0.8～1.5)g:(10～15)ml；静电纺丝电压为10～20kV，纺丝速率为0.5～1.5mLhr^-1，温度为15～30℃，湿度为40～50RH％，纺丝针头与金属收集板之间距离为5～20厘米。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中：盐酸溶液浓度为3～5molL^-1；刻蚀时间为12～24小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中：刻蚀产物与升化硫的质量比为1:2～4；煅烧条件为真空氛围，第一阶段煅烧温度为130～180℃，煅烧时间为4～8小时，接着立即升温至180～250℃进行第二阶段煅烧，煅烧时间为15～60分钟。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于：步骤4)和步骤6)中的各次煅烧的升温速率分别独立地为200～400℃h^-1；步骤4)和步骤6)中的各次煅烧的载气流量分别独立地为20～200cm³min^-1。

8.一种根据权利要求1至7任意一项所述的制备方法制得的三维导电网络结构复合材料。

9.一种根据权利要求8所述的三维导电网络结构复合材料的应用，其特征在于：作为锂硫电池正极材料。