[发明专利]二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料及其制备方法、锂-二硫化硒电池和涉电设备

权利要求书

1.一种二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

将还原氧化石墨烯接枝含氮导电高分子得到氮掺杂还原氧化石墨烯，然后再通过液相法原位生成纳米二硫化硒，得到所述二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料；

所述接枝使用液相聚合法，所述液相聚合法包括：

将包括还原氧化石墨烯、水、引发剂和含氮导电高分子前驱体在内的原料进行第一混合，加热反应得到所述氮掺杂还原氧化石墨烯；所述加热反应的温度为40-80℃，时间为2-5h；

所述第一混合包括：先将所述还原氧化石墨烯分散在所述水中得到分散液，然后在所述分散液中依次加入所述引发剂和所述含氮导电高分子前驱体；

所述引发剂包括三氯化铁、双氧水、过硫酸铵、重铬酸钾中的一种或多种；所述含氮导电高分子前驱体包括噻吩、吡咯、盐酸多巴胺、3,4-乙烯二氧噻吩中的一种或多种；

所述液相法原位生成纳米二硫化硒包括：

将包括所述氮掺杂还原氧化石墨烯、表面活性剂、有机酸、硒前驱体、硫化钠和水在内的原料进行第二混合，原位反应得到所述二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料；所述原位反应的温度为0-5℃；

所述第二混合包括：将所述氮掺杂还原氧化石墨烯分散在水中，然后依次加入所述表面活性剂、所述有机酸和所述硒前驱体，再滴加所述硫化钠的溶液；

所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种；所述有机酸包括乙酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种；所述硒前驱体包括硒酸钠、亚硒酸钠、亚硒酸氢钠、硒酸中的一种或多种；所述硫化钠的溶液的溶剂为甲醇和水。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散液的浓度为0.3-3g/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂的浓度为0.05-1.0 mmol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氮导电高分子前驱体的浓度为0.02-0.2 mmol /L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热反应结束后还包括：将反应体系进行离心处理，洗涤固体物。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂的浓度为0.1-0.5mmol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机酸的加入量为0.2-0.5mmol/L。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硒前驱体的加入量为0.1-0.3mol/L。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化钠的溶液中，甲醇和水的体积比为1：2至3：1。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原位反应之后还包括：将反应体系进行离心处理，洗涤固体物，干燥。

11.一种二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料，其特征在于，通过权利要求1-10任一项所述的二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料的制备方法制得。

12.一种锂-二硫化硒电池，其特征在于，其原料包括权利要求11所述的二硫化硒复合氮掺杂还原氧化石墨烯正极材料。

13.根据权利要求12所述的锂-二硫化硒电池，其特征在于，其电解液包括：双三氟甲烷磺酰亚胺锂、1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚和有机镁盐。

14.根据权利要求13所述的锂-二硫化硒电池，其特征在于，所述双三氟甲烷磺酰亚胺锂的浓度为0.8至1.5M。