[发明专利]一种核壳结构锂硫电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构锂硫电池正极材料，其特征是：由碳纳米管(或者碳纳米纤维)构成的三维导电网络分散在硫微粒的内部、以及氮掺杂石墨烯层与硫微粒之间，氮掺杂石墨烯层包覆在硫/碳纳米管(或碳纳米纤维)的外部，形成核壳结构。

2.根据权利要求1所述的核壳结构锂硫电池正极材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

把碳纳米管(或碳纳米纤维)、氧化石墨烯、尿素(氮源)、硫代硫酸盐按照一定的质量比加入到含有聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中进行超声处理，超声1～2小时后，缓慢注入酸溶液，同时搅拌混合后的溶液直到反应结束，经过过滤、清洗和干燥后即可得到氮掺杂石墨烯包覆硫/碳纳米管(或碳纳米纤维)的核壳结构复合物；搅拌速率为500转/分钟～1000转/分钟，混合后的溶液的反应温度为60度～90度，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.5％～3％。

3.根据权利要求2所述的锂硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管或碳纳米纤维的外径为5nm～50nm，长度为0.5微米～5微米。

4.根据权利要求2所述的锂硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的厚度为3nm～20nm，尺寸长度为2微米～10微米。

5.根据权利要求2所述的锂硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述硫代硫酸盐为硫代硫酸钠、硫代硫酸氨或硫代硫酸钾中的一种。

6.根据权利要求2所述的锂硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管(或碳纳米纤维)、氧化石墨烯、尿素和硫代硫酸盐的质量比为1～3:0.3～1:0.1～0.5:25～40。

7.根据权利要求2所述的锂硫正极材料的制备方法，其特征在于：所述的酸溶液为盐酸、磷酸、硝酸、乙二酸、柠檬酸、抗坏血酸中的一种，浓度为10％～40％。