[发明专利]半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料及制备方法、锂硫电池正极及电池

摘要

本发明公开了一种半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料及制备方法、锂硫电池正极及电池。首先通过水热法获得二氧化钛，再通过以多巴胺为碳源包裹碳层，然后原位聚合生长聚苯胺，最后通过熏硫的方式负载硫颗粒，最终获得二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的半球空心状复合材料。该材料应用于锂硫电池正极材料，具有良好的循环稳定性和较高的比容量。与现有技术相比，本发明制备的材料呈现半球空心状，半球空心状结构比表面积大，能够负载更多硫颗粒，有利于电子传输，缓解充放电过程的体积膨胀，提高电池性能。并且，实验过程简单，原料价廉易获取。

主权项

1.一种半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)将无水乙醇与异丙醇混合均匀，再加入钛酸四丁酯，混合均匀后，水热反应，得到二氧化钛材料；2)将步骤1)制备的二氧化钛材料分散在水中，加入三羟甲基氨基甲烷后，再加入盐酸多巴胺，进行反应，反应结束后，得二氧化钛/碳纳米材料；3)将步骤2)制备的二氧化钛/碳纳米材料在氮气氛围下焙烧，自然冷却到室温，制得二氧化钛/碳颗粒；4)在冰浴条件，将步骤3)制备的二氧化钛/碳颗粒分散在硫酸溶液中，加入苯胺搅拌均匀，然后加入过硫酸铵进行反应，获得半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺；5)将步骤4)制备的半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺与硫粉混合均匀，在氩气气氛下熏硫，得到半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料。