[发明专利]锰系化合物/碳管载硫复合材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用

摘要

本发明提供了锰系化合物/碳管载硫复合材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用，其过程为：将碳管与硫单质混合研磨，加入CS2充分搅拌之后烘干制得碳管载硫复合材料；将碳管载硫复合材料与炭黑、聚偏氟乙烯按一定质量比混合，然后加入N‑甲基吡咯烷酮，以及锰系化合物搅拌并超声分散均匀，将所得浆料均匀涂覆在集流体铝箔上，然后将铝箔转移至烘箱内烘干，即得锰系化合物与碳管载硫复合正极材料；本发明提供的制备方法，操作简单，条件温和，易于大规模生产；制得的锰系化合物与碳管载硫复合正极材料用于锂硫电池中，可以解决锂硫电池充放电过程中多硫离子在液态电解液中的溶解，有效抑制穿梭效应，提高锂硫电池的库伦效率和循环稳定性。

主权项

1.一种锰系化合物/碳管载硫复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)碳管载硫复合材料的制备：将碳管与单质硫按质量比1：1～2混合，研磨均匀后以料液质量比1：10～15加入CS₂中搅拌，然后置于室温下至CS₂挥发完全后，剩余物质于120～160℃烘箱中保温8～12h，之后冷却至室温，即得碳管载硫复合材料；(2)锰系化合物/碳管载硫复合材料的制备：将步骤(1)所得碳管载硫复合材料与导电添加剂炭黑、粘结剂聚偏氟乙烯一起混合，然后加入溶剂N‑甲基吡咯烷酮，以及锰系化合物搅拌并超声分散均匀，控制粘度在1000～10000cps，得到复合材料浆料，将所得复合材料浆料烘干，即得锰系化合物/碳管载硫复合材料，所述的锰系化合物为对锂硫电池中的氧化还原反应具有催化转化能力，所述的碳管载硫复合材料、炭黑、聚偏氟乙烯和锰系化合物的质量比为(300‑400)：(15‑50)：(15‑50)：(3‑5)。