[发明专利]一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、碳纳米管的预处理

将质量比为0.1-1:0.01-1的碳纳米管与酸性溶液在室温下搅拌混合，离心、洗涤，即可得到预处理的碳纳米管材料；

二、金属有机骨架/碳纳米管前驱体的制备

将步骤一处理过的碳纳米管与分散剂、硝酸钴六水合物、2-甲基咪唑和甲醇按质量比为0.01-0.1:0.1-1:1-3:1-5:0.01-1配成溶液，在室温搅拌，待溶解后，经过离心、洗涤后即可得到金属有机骨架/碳纳米管前驱体；

三、钴基氮掺杂多孔碳骨架材料的制备

将步骤二中得到的金属有机骨架/碳纳米管前驱体放入有保护气的管式炉中进行程序升温，焙烧碳化处理，保温后，冷却至室温，即得到钴基氮掺杂多孔碳骨架材料；

四、负载二氧化铈的钴基氮掺杂多孔碳载体的制备

将步骤三中得到的钴基氮掺杂多孔碳骨架材料、硝酸铈六水合物和去离子水按照质量比0.1-1:0.01-1:0.01-0.1配成溶液，搅拌，加入一定体积的碱性溶液，搅拌，转移至反应釜中，加热，冷却至室温，离心、洗涤，得到负载二氧化铈的钴基氮掺杂多孔碳载体；

五、锂硫电池复合正极材料的制备

将步骤四中得到的负载二氧化铈的钴基氮掺杂多孔碳载体与单质硫以1:2-5的质量比混合后，研磨，转移至管式炉中，在保护气中程序升温，加热，保温后，冷却至室温，即可得到所述的锂硫电池复合正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的酸性溶液为盐酸、硫酸或硝酸的一种或多种，浓度为0.05-1mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚丙烯酸钠的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的搅拌时间为12-48h。

5.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的程序升温速率为1-5℃/min，焙烧碳化温度为600-900℃，保温时间2-6h。

6.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤四中所述的碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾的一种，浓度为0.01-1mol/L，加入的体积为钴基氮掺杂多孔碳骨架与硝酸铈六水合物混合溶液的10％-40％。

7.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤四中所述的加热温度为150-180℃，保温时间为12-24h。

8.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤五中所述的程序升温速率为1-5℃/min，加热温度为150-155℃，保温时间为12-24h。

9.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池的金属氧化物基复合正极材料的制备方法，其特征在于步骤三和步骤五中所述的管式炉中的保护气为氮气，氩气或氩/氢混合气的一种。