[发明专利]一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料及制法

权利要求书

1.一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料的制法如下：

(1)向反应瓶中加入氢氧化钠溶液、木质素和溴丙炔，在热反应装置中，70-100℃下回流反应2-6h，得到炔基化木质素；

(2)以四丁基溴化铵作为催化剂，氯甲基苯乙烯和叠氮化钠作为反应物进行反应，制得叠氮化苯乙烯，然后向反应瓶中加入碳酸氢钠水溶液、十二烷基硫酸钠、苯乙烯和叠氮化苯乙烯，搅拌均匀后加入过硫酸钾，在热反应装置中，60-80℃下反应10-15h，制得叠氮化聚苯乙烯微球；

(3)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入叠氮化聚苯乙烯微球和炔基化木质素，超声分散均匀再加入催化剂溴化亚铜和三乙胺，在热反应装置中，氮气气氛下，40-70℃下反应24-48h，制得木质素包覆聚苯乙烯微球；

(4)将木质素包覆聚苯乙烯微球置于气氛管式炉中，进行煅烧处理，制得氮掺杂介孔空心碳微球；

(5)将氮掺杂介孔空心碳微球和单质硫置于反应釜中，在153-157℃下熔融渗硫处理8-15h，制得氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述步骤(1)中的热反应装置包括加热器、加热器上方设置有反应室，反应室内部两侧固定连接有卡块，卡块固定连接有铰链，铰链与支撑杆活动连接，支撑杆之间设置有反应瓶。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述步骤(1)中的木质素和溴丙炔的质量比为100:15-25。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述步骤(2)中的十二烷基硫酸钠、苯乙烯、叠氮化苯乙烯和过硫酸钾的质量比为12-18:100:40-80:110-130。

5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述步骤(3)中的叠氮化聚苯乙烯微球、炔基化木质素、溴化亚铜和三乙胺的质量比为25-45:100:0.1-0.3:0.15-0.5。

6.根据权利要求1所述的一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述步骤(4)中的煅烧处理为氮气气氛，在750-850℃下煅烧2-3h。

7.根据权利要求1所述的一种氮掺杂介孔空心碳微球的锂硫电池正极材料，其特征在于：所述步骤(5)中的氮掺杂介孔空心碳微球和单质硫质量比为35-50:100。