[发明专利]一种石墨烯气凝胶负载硫复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯气凝胶负载硫复合材料的制备方法。属锂离子电池正极材料技术领域。本发明方法的主要过程和步骤如下：以氧化石墨烯分散液、乙醇与硫/二硫化碳为主要原料，通过100~200℃水热反应6~48h制得到石墨烯气凝胶负载硫，再通过化学氧化法得到聚合物包覆的石墨烯气凝胶负载硫的复合材料。本发明制得的石墨烯气凝胶负载硫复合正极，石墨烯交错连接形成三维有序导电网络，其超大的表面积能够吸附更多的硫；聚合物包覆能有效解决充放电过程中硫的体积膨胀和材料粉碎问题。同时，通过这种简单的方法制备的石墨烯负载硫复合材料，可直接作为极片使用，省去了传统电极制备中制浆、涂布等繁琐工艺，易实现工业化生产。

主权项

一种石墨烯气凝胶负载硫复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a.取5~200mg的氧化石墨烯分散于50mL去离子水中，超声1~24h；b.量取5~30mL醇溶液倒入步骤a的氧化石墨烯溶液中，搅拌0.5~5h；c.待步骤b的混合液完全分散后，加入3mL质量体积比为5~100mg/mL的硫/二硫化碳溶液，搅拌1~10h；d.将步骤c所得的溶液转入反应釜，在100~200℃的条件下，恒温保持6~48h，待反应釜降至室温将圆柱状产物取出，用醇与去离子水分别浸泡三次，冷冻切片，干燥后得到石墨烯气凝胶负载硫的复合材料；e.将步骤d的复合材料浸入0.01~1mol/L聚合物单体与1mol/L盐酸的溶液中，浸泡0.5h；f.将步骤e的材料置于表面皿，滴加氧化剂，反应24h，得到聚合物包覆的石墨烯气凝胶负载硫的复合材料。