本發(fā)明涉及鋰硫電池領(lǐng)域，具體的，本發(fā)明涉及sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料及其制備方法。更具體的，涉及制備sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的方法和sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

背景技術(shù)：

近年來，便攜式電子設(shè)備、新能源電動汽車技術(shù)的迅猛發(fā)展對電池性能提出了更高的要求，發(fā)展具有更高能量密度的二次電池體系的任務(wù)十分迫切。鋰硫電池體系以其2600wh/kg的理論能量密度以及環(huán)境友好等特性近年來受到了人們的廣泛關(guān)注。

但是，鋰硫電池存在的主要問題之一是，充放電過程產(chǎn)生的多硫化鋰易溶于有機電解液，不僅使電極的活性物質(zhì)逐漸減少，且多硫化鋰會在正負(fù)極間穿梭，被反復(fù)氧化還原，從而引起電池負(fù)極的腐蝕和電池內(nèi)阻的增加導(dǎo)致電池的循環(huán)性能急劇變差。

所以，現(xiàn)有技術(shù)的正極材料仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的：

本發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，為解決這一問題，目前主要的方法選擇將硫與碳材料進(jìn)行復(fù)合以及對硫進(jìn)行包覆復(fù)合等抑制多硫化鋰的溶解。但是，多硫化鋰穿梭效應(yīng)的問題仍然沒有被很好地解決。近年來，金屬氧化物如sio2、tio2、v2o5等由于具有吸附多硫化鋰的作用被廣泛研究。但是在如何構(gòu)造適合的結(jié)構(gòu)以及多種氧化物復(fù)合協(xié)同作用來提高對多硫化鋰的吸附方面報道不多。本發(fā)明以tio2表面包覆層對sio2和碳的介孔孔道形成的封閉結(jié)構(gòu)，極大地提高了材料對多硫化鋰的吸附，使正極材料的循環(huán)穩(wěn)定性大幅提升，同時該方法具有適合大批量生產(chǎn)、低成本及環(huán)境友好的特點。

有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種能吸附充放電過程中產(chǎn)生的多硫化鋰、循環(huán)使用性能好、導(dǎo)電性高、成本低或者環(huán)境友好的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的制備方法。

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種制備sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述制備方法包括：(1)制備sio2空心微球；(2)在所述sio2空心球的表面包覆tio2，以獲得tio2包覆的sio2空心球；(3)對所述tio2包覆的sio2空心球進(jìn)行煅燒處理，以獲得sio2/tio2/c材料；(4)對所述sio2/tio2/c材料進(jìn)行硫熔滲處理，以獲得所述sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

發(fā)明人經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明實施例的制備方法，能獲得具有封閉介孔孔道中空結(jié)構(gòu)的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，該正極材料的tio2表面包覆層對sio2和c的介孔孔道形成的封閉結(jié)構(gòu)，極大地提高了正極材料對多硫化鋰的吸附，使其循環(huán)穩(wěn)定性大幅提升，同時該制備方法還具有適合大批量生產(chǎn)、低成本及環(huán)境友好的特點。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的制備方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實施例，步驟(1)中，所述制備sio2空心球進(jìn)一步包括：配制反應(yīng)溶液，并反應(yīng)12～48小時，以獲得sio2空心球；其中，在所述反應(yīng)溶液中，十六烷基三甲基溴化銨、乙醇、氨水、正硅酸乙酯和去離子水的質(zhì)量比為(0.1～0.4):(20～60):(10～30):(0.5～6):100。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，步驟(2)中，所述包覆的過程進(jìn)一步包括：(2-1)將所述sio2空心球分散于混合溶液中；(2-2)對分散有所述sio2空心球的混合溶液進(jìn)行回流處理，以獲得tio2包覆的sio2空心球。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述混合溶液為質(zhì)量比為100：(1～5)：(2～10)的乙醇：水：鈦酸四丁酯的混合溶液。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述回流處理是在60～90攝氏度下回流反應(yīng)3～5小時。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，步驟(3)中，所述煅燒處理是在ar氣氛圍下加熱到600～900攝氏度反應(yīng)1～4小時。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，步驟(4)中，所述硫熔滲處理進(jìn)一步包括：(4-1)將所述sio2/tio2/c材料與硫粉混合，以便獲得混合物；(4-2)對所述混合物進(jìn)行后處理，以獲得所述sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述混合物中，所述sio2/tio2/c材料與所述硫粉的質(zhì)量比為1：(1～5)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述后處理是在ar氣氛中在120～160攝氏度下保溫8～15小時。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料是通過上述的方法制備的。

發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實施例的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，該正極材料具有封閉介孔孔道中空結(jié)構(gòu)，其tio2表面包覆層對sio2和c的介孔孔道形成的封閉結(jié)構(gòu)，從而使充放電過程中產(chǎn)生的多硫化鋰能被該正極材料有效地吸附，進(jìn)而使硫鋰電池的循環(huán)穩(wěn)定性獲得大幅的提升。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對制備sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的方法所描述的特征和優(yōu)點，仍適用于該sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，在此不再贅述。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明一個實施例的sio2/tio2/c/s空心球的透射電子顯微鏡照片；

圖2是本發(fā)明一個實施例的sio2/tio2/c/s空心球的掃描透射電子顯微鏡照片及能譜圖；

圖3是本發(fā)明一個實施例的鋰硫電池的循環(huán)性能圖；

圖4是本發(fā)明一個實施例的制備sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，本技術(shù)領(lǐng)域人員會理解，下面實施例旨在用于解釋本發(fā)明，而不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制。除非特別說明，在下面實施例中沒有明確描述具體技術(shù)或條件的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照本領(lǐng)域內(nèi)的常用的技術(shù)或條件或按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可通過市購到的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種制備sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的方法。參照圖4，對本發(fā)明的制備方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該制備方法包括：

s100：制備sio2空心球。

在該步驟中，可預(yù)先制備出sio2空心球，由此，可供后續(xù)在其表面包覆tio2的步驟使用。根據(jù)本發(fā)明的實施例，制備sio2空心球的具體方式不受特別的限制，只要該sio2空心球可供后續(xù)包覆和后處理的步驟使用即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，sio2空心球可以是通過溶膠-凝膠法制備獲得的。如此，采用上述方法能夠快速、高效地獲得sio2空心球，且該制備方法工藝成熟，通過調(diào)控模板劑的濃度能獲得不同直徑和壁厚的sio2空心球。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，該制備sio2空心球的方法可以為，將配置好的反應(yīng)液先預(yù)反應(yīng)12～48小時，再加熱反應(yīng)12～96小時，如此，可獲得sio2空心球。在一些具體的示例中，配置含有質(zhì)量比為(0.1～0.4):(20～60):(10～30):(0.5～6):100的ctab(十六烷基三甲基溴化銨)模板劑、乙醇、氨水、teos(正硅酸乙酯)和去離子水的混合溶液，再攪拌反應(yīng)12～48小時，能夠得到含有ctab模板的sio2球；然后，將上述sio2球分散于200～500ml水中，在20～95攝氏度下加熱12～96小時，能得到含有ctab的sio2空心球；最后，將上述sio2空心球加入到100～200ml乙醇與200～300微升、濃度為36.5v/v％鹽酸的混合液中，在50～80攝氏度下攪拌2～4小時，充分除去ctab，即可獲得sio2空心球。如此，采用上述步驟制備的sio2空心球，其直徑在500nm左右、壁厚為60nm左右，并且sio2中空微球的大小均一、結(jié)構(gòu)均勻，通過調(diào)控模板劑的濃度能獲得不同直徑和壁厚的sio2空心球。

s200：在sio2空心球的表面進(jìn)一步包覆tio2，以獲得tio2包覆的sio2空心球。

在該步驟中，在上述sio2空心球的表面形成一層tio2包覆層。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在sio2空心球的表面包覆tio2的具體方法不受特別的限制，本領(lǐng)域內(nèi)任何已知的包覆方法均可，只要能在sio2空心球的表面包覆一層tio2即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，可以是通過溶膠-凝膠法制備獲得的。如此，采用上述方法能夠快速、高效地獲得sio2@tio2的雙球殼中空微球，還可通過調(diào)節(jié)tbot(鈦酸四丁酯)濃度來調(diào)控sio2空心球外表面tio2層的厚度。

具體的，溶膠-凝膠法在sio2空心球的表面包覆tio2的方法可以包括如下兩個步驟：s210：將sio2空心球分散于混合溶液中；s220：對分散有sio2空心球的混合溶液進(jìn)行回流處理，以獲得tio2包覆的sio2空心球。如此，采取上述兩步驟可有效地將tio2包覆到sio2空心球的表面，且回流處理的操作簡單、條件溫和，利于工業(yè)化批量生產(chǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，可將鈦的前驅(qū)體溶解于溶劑從而形成上述的混合溶液。在配置過程中，需要根據(jù)sio2的性質(zhì)選擇合適的溶劑體系，再根據(jù)溶劑體系選擇出適宜的鈦的前驅(qū)體，從而在保證sio2空心球結(jié)構(gòu)完整性的同時，還能在sio2空心球的外表面水解沉積一層tio2。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，溶劑的具體種類不受特別的限制，只要使tio2包覆到sio2空心球的表面的任何已知的溶劑體系均可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際條件進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，溶劑體系采用質(zhì)量比為100：(1～5)的乙醇和水的混合溶劑。如此，采用上述的混合溶劑，能使sio2空心球結(jié)構(gòu)完整性的同時，還能在sio2空心球的外表面形成一層均勻的tio2，從而能夠獲得雙球殼結(jié)構(gòu)的中空微球。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，鈦的前驅(qū)體的具體種類不受特別的限制，只要使tio2包覆到sio2空心球的表面的任何已知的鈦的前驅(qū)體均可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際條件進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，鈦的前驅(qū)體可以為tbot(鈦酸四丁酯)。如此，采用鈦酸四丁酯的混合溶液與sio2空心球在回流處理過程中，鈦酸四丁酯能被水解為tio2，并可沉積在sio2空心球的表面從而形成一層包覆層。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，鈦酸四丁酯的具體濃度也不受特別的限制，只要該濃度能使tio2包覆到sio2空心球的表面即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際條件進(jìn)行設(shè)計。在本發(fā)明的一些實施例中，在混合溶液中鈦酸四丁酯與乙醇、水的重量比分別為100：(1～5)：(2～10)。如此，采用上述濃度的鈦酸四丁酯的混合溶液，在回流處理過程中能在sio2空心球的表面形成一層均勻的tio2層。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，該混合溶液配置的具體方式和混合順序不受特別的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以靈活地進(jìn)行。在本發(fā)明的一些實施例中，可通過攪拌、超聲或者加熱等處理方式將鈦的前驅(qū)體溶解于溶劑體系即可。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，分散于混合溶液的sio2空心球的具體重量比，不受特別的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要進(jìn)行添加，在此不再贅述。還根據(jù)本發(fā)明的實施例，將sio2空心球分散于該混合溶液中的具體方式也不受特別的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以靈活地進(jìn)行。在本發(fā)明的一些實施例中，可將sio2空心球分散于混合溶液中，攪拌30分鐘。如此，sio2空心球才能均勻地分布于混合溶液體系中，防止sio2空心球容易造成后續(xù)tio2包覆不均勻的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，對分散有sio2空心球的混合溶液進(jìn)行的回流處理，其具體的條件不受特別的限制，只要能使tio2包覆到sio2空心球的表面的回流條件即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際使用要求進(jìn)行設(shè)定。在本發(fā)明的一些實施例中，可以是在60～90攝氏度下回流反應(yīng)3～5小時。如此，采用上述回流條件進(jìn)行處理，能使sio2空心球的表面均勻地包覆形成一層tio2。

s300：對tio2包覆的sio2空心球進(jìn)行煅燒處理，以獲得sio2/tio2/c材料。

在該步驟中，對上述tio2包覆的sio2空心球進(jìn)一步采取煅燒碳化的高溫處理，可使前兩步加入的有機物(例如，表面活性劑ctab、過量的tbot，等等)在高溫下碳化原位生成碳元素，并在tio2包覆的sio2雙球殼結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步形成大量的介孔孔道，從而能夠增加該鋰硫電池正極材料的表面吸附能力。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述煅燒處理的具體條件不受特別的限制，包括煅燒的氣氛、溫度和時間等，只要該燒結(jié)條件能使tio2包覆的sio2空心球中殘留的有機物完全碳化生成碳元素即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，燒結(jié)處理可以是在ar氣氛下加熱到600～900攝氏度反應(yīng)1～4小時。如此，采用上述條件的燒結(jié)處理，能更充分地將tio2包覆的sio2空心球中殘留的有機物完全碳化生成碳元素，并且煅燒過程還能生成大量的介孔尺寸的孔道，從而進(jìn)一步提高該鋰硫電池正極材料的表面吸附能力。

s400：對sio2/tio2/c材料進(jìn)行硫熔滲處理，以獲得sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

在該步驟中，對上述sio2/tio2/c材料可再采取硫熔滲的處理方法，能夠s元素充分地滲透進(jìn)入sio2/tio2/c材料的孔道中并與孔壁上的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)鍵合，從而被均勻地固定在sio2/tio2/c材料中，進(jìn)而獲得sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

具體的，上述硫熔滲處理將sio2/tio2/c材料制備成sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，還可包括以下兩個步驟：s410：將sio2/tio2/c材料與硫粉混合，以便獲得混合物；s420：對混合物進(jìn)行后處理，以獲得sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。如此，采用上述步驟的硫熔滲處理，能使s元素均勻地滲透進(jìn)入并被固定在sio2/tio2/c材料中，從而制備出sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，在混合物中sio2/tio2/c材料與硫粉的具體重量比，不受特別的限制，只要該比例的硫粉能形成sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際材料的使用性能要求進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的一些實施例中，sio2/tio2/c材料與硫粉的質(zhì)量比為1：(1～5)。如此，采用上述比例的混合物，能在后續(xù)硫熔滲處理過程中使s元素充分地滲入sio2/tio2/c材料中，從而有利于sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的制備。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述硫熔滲處理的具體條件不受特別的限制，包括硫熔滲處理的氣氛、溫度和時間，只要該條件能使s元素充分地滲入sio2/tio2/c材料即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中，硫熔滲處理可以是在ar氣氛圍中在120～160攝氏度下保溫8～15小時。如此，采用上述條件進(jìn)行硫熔滲處理，可使s元素均勻地滲透并被固定在sio2/tio2/c材料中，并且該溫度下還能使材料表面的tio2層形成封閉的殼體，從而可制備出具有封閉介孔孔道的雙殼層中空結(jié)構(gòu)的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明提出了一種制備方法，能獲得具有封閉介孔孔道中空結(jié)構(gòu)的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，該正極材料的tio2表面包覆層對sio2和c的介孔孔道形成的封閉結(jié)構(gòu)，極大地提高了正極材料對多硫化鋰的吸附，使其循環(huán)穩(wěn)定性大幅提升，同時該制備方法還具有適合大批量生產(chǎn)、低成本及環(huán)境友好的特點。

在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料是通過上述的方法制備的。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明提出了一種sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，該正極材料具有封閉介孔孔道中空結(jié)構(gòu)，其tio2表面包覆層對sio2和c的介孔孔道形成的封閉結(jié)構(gòu)，從而使充放電過程中產(chǎn)生的多硫化鋰能被該正極材料有效地吸附，進(jìn)而使硫鋰電池的循環(huán)穩(wěn)定性獲得大幅的提升。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對制備sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料的方法所描述的特征和優(yōu)點，仍適用于該sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，在此不再贅述。

下面參考具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實施例僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例1

在該實施例中，制備出sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。具體的步驟如下所示：

1)sio2空心球的制備：將十六烷基三甲基溴化銨(ctab)、乙醇、氨水和水以質(zhì)量0.2g、40g、20g、100g配制成澄清溶液，然后滴入正硅酸乙酯2g，反應(yīng)12小時；反應(yīng)物經(jīng)過離心、水洗5遍后重新分散于200ml水中，于70℃下放置24小時，獲得含有ctab模板的空心sio2球。

2)tio2包覆sio2空心球的制備：空心sio2球分散于50g乙醇和1g水的混合溶液中，加入0.5g鈦酸四丁酯反應(yīng)3小時，獲得tio2包覆的sio2空心球。

3)sio2/tio2/c雙殼層中空結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備：將tio2包覆的sio2空心球在ar氣氛下加熱到650℃，保溫4小時，可獲得sio2/tio2/c雙殼層中空結(jié)構(gòu)。

4)雙殼層中空結(jié)構(gòu)sio2/tio2/c/s復(fù)合材料的制備：將sio2/tio2/c雙殼層中空結(jié)構(gòu)與硫粉以質(zhì)量比1:2進(jìn)行研磨混合，然后在氬氣氣氛下135℃保溫12小時。

該實施例的獲得的sio2/tio2/c/s空心球，其tem照片如圖1所示。從圖1可看出，該材料的直徑在500nm左右，壁厚在100nm左右，為中空結(jié)構(gòu)，且空心球的大小比較均勻。材料的孔壁存在明顯的介孔孔道結(jié)構(gòu)，且表面有一層很薄的tio2層。

該實施例的獲得的sio2/tio2/c/s空心球，其stem照片如圖2的(a)和eds元素面掃描結(jié)果如圖2的(b)～(f)所示，其中圖2的(b)～(f)分別為碳(c)、氧(o)、硅(si)、硫(s)和磷(p)的映射圖(mapping)。從圖2中可以看出，sio2分布在空心球結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成了空心球的主體結(jié)構(gòu)，而tio2分布在空心球表面，含量不高，這是由于sio2表面的tio2包覆層只有很薄的一層。其中sio2形成的介孔孔壁結(jié)構(gòu)中摻雜了一定量的c和s元素，一方面驗證了碳與sio2共同形成了介孔孔道結(jié)構(gòu)，另一方面說明了硫成功地滲入了空心球材料內(nèi)部。

實施例2

在該實施例中，按照與實施例1基本相同的方法和條件，制備出sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。區(qū)別在于，在該實施例中，1)將十六烷基三甲基溴化銨(ctab)、乙醇、氨水和水以質(zhì)量0.3g、50g、25g、100g配制成澄清溶液，然后滴入正硅酸乙酯3g，反應(yīng)24小時；反應(yīng)物經(jīng)過離心、水洗5遍后重新分散于400ml水中，于80℃下放置36小時；2)空心sio2球分散于60g乙醇和1.5g水的混合溶液中，加入0.8g鈦酸四丁酯反應(yīng)4小時；3)將tio2包覆的sio2空心球在ar氣氛下加熱到700℃，保溫3小時；4)將sio2/tio2/c雙殼層中空結(jié)構(gòu)與硫粉以質(zhì)量比1:3進(jìn)行研磨混合，然后在氬氣氣氛下140℃保溫9小時。

實施例3

在該實施例中，按照與實施例1基本相同的方法和條件，制備出sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料。區(qū)別在于，在該實施例中，1)將十六烷基三甲基溴化銨(ctab)、乙醇、氨水和水以質(zhì)量0.35g、60g、30g、100g配制成澄清溶液，然后滴入正硅酸乙酯4g，反應(yīng)30小時；反應(yīng)物經(jīng)過離心、水洗5遍后重新分散于400ml水中，于80℃下放置36小時；2)空心sio2球分散于65g乙醇和2g水的混合溶液中，加入1g鈦酸四丁酯反應(yīng)5小時；3)將tio2包覆的sio2空心球在ar氣氛下加熱到700℃，保溫3小時；4)將sio2/tio2/c雙殼層中空結(jié)構(gòu)與硫粉以質(zhì)量比1:5進(jìn)行研磨混合，然后在氬氣氣氛下155℃保溫8小時。

實施例4

在該實施例中，以實施例1制備的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料作為正極、以鋰片為對電極形成鋰硫電池，該鋰硫電池的循環(huán)性能結(jié)果，如圖3所示。

從圖3可看出，材料在0.5c(1c＝1675mah/g)的電流下循環(huán)500周后容量仍然具有～530mah/g容量，每周容量衰減僅為0.066％。如此說明，這種封閉的納米結(jié)構(gòu)可以有效緩解多硫化物在電解質(zhì)中的溶解，保證材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

總結(jié)

綜合實施例1～4可得出，本發(fā)明所提出的制備方法，能獲得具有封閉介孔孔道中空結(jié)構(gòu)的sio2/tio2/c/s鋰硫電池正極材料，該正極材料的tio2表面包覆層對sio2和c的介孔孔道形成的封閉結(jié)構(gòu)，極大地提高了正極材料對多硫化鋰的吸附，使其循環(huán)穩(wěn)定性大幅提升，同時該制備方法還具有適合大批量生產(chǎn)、低成本及環(huán)境友好的特點。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。