[发明专利]一种柔性可充放电锂硫电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种柔性可充放电锂硫电池正极材料及其制备方法，其特征在于：首先以过硫酸铵和吡咯为原料合成聚吡咯纳米纤维(PPy)；然后将正极活性物质硫单质载入到聚吡咯纳米纤维中，制备成复合材料(PPy/S)；再按照氧化石墨烯‑聚吡咯/硫‑氧化石墨烯的顺序进行抽滤，得到三明治结构的GO‑PPy/S‑GO复合材料；最后将该材料浸入氢氟酸中，将氧化石墨烯还原为石墨烯，得到石墨烯‑聚吡咯/硫‑石墨烯(G‑PPy/S‑G)复合材料，即为正极材料。本发明采用常规药品，通过层层抽滤方法得到复合材料，制备方法简单，所得产物作为正极具有优异的电池性能。

主权项

1.一种柔性可充放电锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)聚吡咯纳米纤维的制备将表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵在去离子水中超声溶解后，加入吡咯，随后放入低温井中，调节温度至0～4℃，然后边搅拌边缓慢加入氧化剂过硫酸铵，继续搅拌10～14小时，所得反应液用去离子水和乙醇离心洗涤、真空干燥，得到聚吡咯纳米纤维；(2)聚吡咯纳米纤维/硫复合材料的制备将所述聚吡咯纳米纤维与晶体硫混合均匀后，在惰性气氛下低温热处理，制得聚吡咯纳米纤维/硫复合材料，记为PPy/S复合材料；所述低温热处理的程序是：以1℃min‑1的升温速率升至155℃，保温4h，然后自然降至室温；(3)GO‑PPy/S‑GO复合材料的制备将所述PPy/S复合材料分散在去离子水中，加入十二烷基苯磺酸钠，超声溶解之后，获得中间层分散液；将氧化石墨烯分散液作为第一层分散液和第三层分散液；吸取第一层分散液，用PVDF膜进行第一层抽滤；形成薄膜之后，再吸取中间层分散液，进行第二层抽滤；最后再吸取第三层分散液，进行第三层抽滤；待抽滤完成，室温干燥后取下PVDF膜，即获得GO‑PPy/S‑GO复合材料；(4)G‑PPy/S‑G复合材料的制备将所述GO‑PPy/S‑GO复合材料浸入氢氟酸中还原，然后用去离子水和乙醇洗涤、室温干燥，获得G‑PPy/S‑G复合材料，即为柔性可充放电锂硫电池正极材料。