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一種用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料及其制備方法與流程

文檔序號:11104203閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料,其特征在于,該硫正極材料為具有內(nèi)核和殼層的包覆型核殼結(jié)構(gòu),所述內(nèi)核為硫顆粒,所述殼層為在硫顆粒表面電聚合的聚吡咯層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料,其特征在于,所述硫顆粒的平均粒徑為1~10μm,所述聚吡咯層的平均厚度為10~250μm。

3.一種權(quán)利要求1所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

1)硫單質(zhì)溶液的制備

將硫化鈉、硫粉溶于蒸餾水中磁力攪拌均勻,過濾后取濾液,再向濾液中加入氯化鈉,攪拌均勻,得到A溶液備用;

2)吡咯前聚體的制備

將吡咯溶于無水乙醇中,攪拌均勻,得到B溶液備用;

3)電聚合反應(yīng)

將A溶液與B溶液按體積比為0.25~16:1混合攪拌均勻,再滴加鹽酸溶液,然后在通電條件下進行聚合反應(yīng)得到產(chǎn)物,最后將產(chǎn)物依次進行離心洗滌、冷凍干燥,即得到用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟1)中,硫化鈉的質(zhì)量百分比濃度為0.8%~10.7%,硫粉的質(zhì)量百分比濃度為0.3%~4.2%。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟1)中,氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2.3%~5.3%。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟1)中,磁力攪拌的速率為50~500rps,攪拌時間為5~10h。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟2)中,吡咯與無水乙醇的體積比為1:1~3。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟3)中,鹽酸溶液的摩爾濃度為0.1mol/L,滴加至混合溶液由無色透明變?yōu)辄S色乳濁液,再變?yōu)榘咨闈嵋簽橹埂?/p>

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟3)中,采用可編程直流電源通電,電壓為1~10V,電流為1~100mA,通電時間為5~60min。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋰硫電池的核殼結(jié)構(gòu)硫正極材料的制備方法,其特征在于,在所述步驟3)中,離心洗滌的次數(shù)為3~10次,離心速率為500~1600rpmin。

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