[发明专利]一种基于固相反应机制的硫正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于固相反应机制的硫正极材料，其特征在于，该硫正极材料为S_xSe_y@PAN/S_mSe_nTe_1-m-n，x+y＝1，m+n≤1，其包括PAN/S_mSe_nTe_1-m-n外壳和S_xSe_y内核，其中，所述S_xSe_y内核位于所述PAN/S_mSe_nTe_1-m-n外壳的内部，且所述S_xSe_y内核和PAN/S_mSe_nTe_1-m-n外壳之间存在空腔，所述S_xSe_y内核为S_0.5～0.76Se_0.24～0.5；该硫正极材料在碳酸酯类电解液中工作时，表面生成一层固体电解质界面膜，从而阻挡碳酸酯类电解液与S_xSe_y内核接触。

2.如权利要求1所述的基于固相反应机制的硫正极材料，其特征在于，所述PAN/S_mSe_nTe_1-m-n外壳为PAN/S_0.5～1.0Se_0～0.5Te_0～0.5。

3.如权利要求1所述的基于固相反应机制的硫正极材料，其特征在于，该硫正极材料中硫含量为60wt％～80wt％。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于固相反应机制的硫正极材料，其特征在于，所述S_xSe_y内核尺寸为20nm～500nm，所述PAN/S_mSe_nTe_1-m-n外壳厚度为10nm～100nm，所述空腔尺寸为100nm～600nm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的基于固相反应机制的硫正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1制备M(S_xSe_y)₂纳米粒子，x+y＝1，M代表金属离子；

S2将M(S_xSe_y)₂纳米粒子和PAN分散在DMF溶剂中配制成纺丝溶液，然后对其进行静电纺丝，得到M(S_xSe_y)₂@PAN纤维；

S3将M(S_xSe_y)₂@PAN纤维和S_mSe_nTe_1-m-n混合均匀，在惰性气氛下进行热处理得到M(S_xSe_y)₂@PAN/S_mSe_nTe_1-m-n，m+n≤1；

S4采用硝酸铁溶液和盐酸溶液原位氧化M(S_xSe_y)₂@PAN/S_mSe_nTe_1-m-n，得到S_xSe_y@PAN/S_mSe_nTe_1-m-n，完成硫正极材料的制备。