[发明专利]一种以石墨烯导电网络约束多硫化锂的锂硫电池用正极材料

摘要

本发明公开了一种以石墨烯导电网络约束多硫化锂的锂硫电池用正极材料，以重量份计，是由以下组分制成的：石墨烯微片1～2份，多硫化锂粉末6～8份，聚酰亚胺溶液1份，有机碳源水溶液5～10份，其中，有机碳源水溶液中有机碳源的质量百分数为3～15％。本发明的石墨烯微片具有分散性好和电导率高等特点，改性后有利于降低石墨烯片层之间的再堆叠。石墨烯微片与有机碳源水溶液混合碳化后能阻碍生成的多硫化物溶解于电解液中，有利于提高正极的导电性和多硫化锂的固定，即提高了电极的循环次数，也提高了电极的倍率特性。

主权项

1.一种锂硫电池用正极复合材料，其特征在于，以重量份计，是由以下组分制成的：石墨烯微片1～2份，多硫化锂粉末6～8份，聚酰亚胺溶液1份，有机碳源水溶液5～10份，其中，有机碳源水溶液中有机碳源的质量百分数为3～15％；所述复合材料的制作方法如下：(1)将石墨烯微片加入有机碳源水溶液中，混匀，超声波分散；(2)加入多硫化锂粉末，搅拌混匀，在氮气保护下碳化形成具有离子通道的核壳结构，得材料Ⅰ；(3)将步骤(2)制得的材料Ⅰ与聚酰亚胺溶液混合搅拌均匀制成浆料，然后将浆料均匀涂布于电池正极区，经烘干亚胺化即得电池正极；所述步骤(1)中的石墨烯微片先进行改性处理，具体方法如下：(11)将石墨烯微片溶于蒸馏水中，得到质量浓度0.2～0.3g/L的石墨烯微片溶液，然后超声振荡20～30分钟；(12)向步骤(11)所得石墨烯微片溶液中加入聚氨酯寡聚体，90～100℃反应0.5～1小时，然后加入水合肼，210～220℃反应8～10小时，后处理，即得；其中，聚氨酯寡聚体的化学式为n＜10，石墨烯微片、聚氨酯寡聚体和水合肼的质量比为1：0.3～0.4：30～40。