[发明专利]碳纳米管/导电聚合物双重修饰的硫复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及电极材料合成技术领域，具体公开了一种3D结构的碳纳米管/导电聚合物双重修饰的复合硫正极材料的制备方法，该方法以碳纳米管、聚苯胺和硫为基材，通过水热法、液相合成法以及热处理等步骤，制备出了具有3D结构的硫复合正极材料，该电极材料结合了导电聚合物制备简便、化学限域以及碳纳米管3D导电网络骨架的优点对硫进行有效修饰，用于锂硫电池中具有循环性能好、倍率性能佳等优点，在移动通讯和便携数码产品、电动汽车、储能设备等相关领域具有广阔的应用前景。整个工艺方法流程较为简单，反应条件较为温和并且环境友好，易于工业化大规模生产。

主权项

1.一种3D结构的碳纳米管/导电聚合物双重修饰的硫复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)胺化碳纳米管的制备：将碳纳米管分散到乙二胺的水溶液中，将溶液加热至一定温度保温进行水热反应，反应完成后离心分离得到胺化碳纳米管；(2)碳纳米管‑硫复合物的制备：将步骤(1)所得胺化碳纳米管与五水硫代硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、硫酸混合，搅拌一段时间后离心分离得到碳纳米管‑硫复合物；(3)聚苯胺包裹的碳纳米管‑硫复合物的制备：将步骤(2)所得碳纳米管‑硫复合物、苯胺、盐酸以及过硫酸铵分散到去离子水中，搅拌一段时间后离心分离得到聚苯胺包裹的碳纳米管‑硫复合物；其中，步骤(1)中首先将质量比为1:1‑4的乙二胺和碳纳米管加入到去离子水中，通过磁力搅拌器以中速搅拌30‑90min得均匀的混合溶液，混合溶液水热反应的保温温度为60‑120℃，保温反应时间为2‑6h；步骤(2)中首先将胺化碳纳米管分散在去离子水中，再加入五水硫代硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、硫酸，混合溶液在常温下中速搅拌反应时间2‑8h，其中五水硫代硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、硫酸与乙二胺的质量比为11.7:0.1:2.5‑7.5:1。