[发明专利]一种锂‑硫电池多孔碳素电极材料的制备方法

摘要

本发明公开一种锂‑硫电池多孔碳素电极材料的制备方法，属于新能源材料技术领域。本发明采用适当原料配比制备球形酚醛树脂，N2气氛下高温热解后形成粒度均匀，尺寸均一且分散性良好的纳米球形碳素材料，然后采用纯的CO2在高温下活化制备高比表面积，多孔纳米球形碳微球，将上述制备好的多孔球形碳纳米微球与高纯硫粉复合制备锂‑硫电池电极材料。本发明所述反应物具有原材料易得、制作成本低廉、反应条件容易控制、充放电比容量高等优点；前驱球形酚醛树脂碳微球在高温下活化后得到的电极材料为标准球形结构，粒子的尺寸较小、粒度均匀、比表面积大（2798.8m²/g）、孔分布均匀（2.0 nm）、无团聚，应用于锂‑硫电池制备锂‑硫电池电极材料，比容量高，电化学性能稳定。

主权项

一种锂‑硫电池多孔碳素电极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）在室温下将蒸馏水加入反应釜中，在蒸馏水中加入氨水搅拌均匀，然后加入甲醛溶液，搅拌下加入间苯二酚固体颗粒；其中，氨水的加入量为0.001~0.01 g/mL，甲醛溶液的加入量为0.01~0.05 g/mL，间苯二酚固体颗粒的加入量为0.003~0.01g/mL；（2）将步骤（1）得到的混合溶液在磁力搅拌下进行超声波分散处理，超声分散处理结束后，将溶液在室温下搅拌反应完全得到酚醛树脂微球；（3）将步骤（2）得到的酚醛树脂微球干燥后于惰性气体中碳化后得到球形碳素电极材料，然后将惰性气体换为二氧化碳在相同的温度下活化180~200min得到多孔碳素材料；（4）按步骤（3）得到的多孔碳素材料与高纯硫粉按质量比1:2~1:10的比例混合研磨，然后置于充满氩气的密闭容器中于155~200℃热处理6~24 h，冷却后取出混合料研磨得到复合电极材料。