[发明专利]一种锂硫电池正极异质结材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配置溶液A：将甘油与异丙醇溶液混合均匀；

(2)配置溶液B：将铁盐混合溶解于溶液A中，超声处理后得到溶液B；

(3)制备四氧化三铁前驱体：首先在溶液B中加入去离子水室温下磁力搅拌得到混合溶液，将混合溶液转移至水热反应釜中在190℃下进行水热反应12h，待反应结束自然冷却至室温，对沉淀物进行洗涤、干燥后收集；

(4)制备四氧化三铁：将步骤(3)所收集的沉淀物置于惰性气氛下的管式炉中以1℃/min的升温速率升温至350℃进行退火处理3h，自然冷却至室温收集产物；

(5)制备Fe₃O₄/Fe₂N异质结材料：将步骤(4)所得的四氧化三铁置于氨气气氛下以1～2℃/min的升温速率升温至450～600℃进行热处理2～6h，自然冷却至室温后收集产物得到Fe₃O₄/Fe₂N异质结材料。

2.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中甘油与异丙醇的体积比为1：7。

3.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中溶液B的Fe³⁺浓度为0.005～0.01mol/L。

4.根据权利要求3所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中溶液B的Fe³⁺浓度为0.008mol/L。

5.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声处理5min。

6.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中铁盐为Fe(NO₃)₃·9H₂O。

7.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中加入1mL去离子水；磁力搅拌10min；采用乙醇离心洗涤3次；在70℃条件下鼓风干燥12h。

8.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中惰性气体为氩气。

9.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中热处理温度为500℃，处理时间为3h。

10.根据权利要求1所述锂硫电池正极异质结材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法所得Fe₃O₄/Fe₂N异质结材料为粒径1～1.5μm的中空微球结构，该中空微球主要由纳米片组成。