[发明专利]一种毛线球状碳/硫复合微球材料的制备方法及锂硫电池

摘要

本发明公开一种通过静电纺丝法制备毛线球状碳微球，并将这种碳微球载硫制备出碳/硫复合微球用于锂/硫离子电池正极材料。本发明中碳/硫复合微球制备方法如下：将选取纤维状碳材料或纤维状碳前驱体与粘结剂，剪切式搅拌均匀分散在溶剂中，通过静电纺丝处理成毛线球状碳前驱体微球，然后进行炭化处理得毛线球状碳微球。将得到的毛线球状碳微球与单质硫在管式炉中加热制得碳/硫复合微球材料，并用作锂硫电池的正极材料。本发明的碳及其复合材料制成的锂/硫离子电池正极材料比常规碳材料具有更优良的形貌及性能，用作锂硫电池正极材料时，具有高的首次放电比容量，容量保持率佳，而且制备方法简单易行、成本低、绿色环保，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种毛线球状碳/硫复合微球材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将纤维状碳前驱体与粘结剂按2~4：1混合，先进行剪切式搅拌使其均匀分散，然后加入溶剂中，进行超声分散，得均匀混合溶液；S2.采用静电纺丝技术将步骤S1得到的混合溶液制备得到毛线球状碳前驱体微球，然后在惰性气体氛围下进行炭化处理，得到毛线球状碳微球；S3.将步骤S2得到的毛线球状碳微球与单质硫混合在100~250℃下进行热处理，得到碳/硫复合微球；其中，步骤S1中溶剂为去离子水、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、乙氰、乙醇中的一种或多种。