一种电极材料及其制备方法和含有该电极材料的锂-硫电池与流程

文档序号:29850568发布日期:2022-04-30 07:43阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种电极材料,其特征在于,所述电极材料为定向碳纳米管和碲化钼量子点负载单质硫的复合材料。2.一种电极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法用于制备如权利要求1所述的电极材料,包括以下步骤:将催化剂和碳源混合均匀后,以石英管为反应容器,以钼片为碳纳米管生长基底,以惰性气体为载气体,以cvd方法制备定向碳纳米管;将所述定向碳纳米管进行杂质去除处理以及活化处理;在活化处理后的定向碳纳米管上负载碲化钼量子点,然后与单质硫混合均匀,保温处理后得到电极材料。3.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,所述碳源为二甲苯与环已胺的混合物或甲苯与环已胺的混合物。4.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,所述催化剂为氯化铁、硝酸铁、二茂铁中的一种或多种的混合物。5.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,按照质量比,所述催化剂与所述碳源的比例为1:3-1:7。6.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,所述杂质处理为:往所述定向碳纳米管中添加浓硝酸,并在100℃-150℃的温度条件下处理8h-12h。7.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,所述活化处理为:按照碱与定向碳纳米管质量比为4:1-7:1的比例将碱与所述定向碳纳米管混合,在温度为750℃-950℃的条件下处理2h-4h。8.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,所述负载碲化钼量子点为:将活化处理后的定向碳纳米管置于石英管恒温区,然后将三氧化钼放置于所述定向碳纳米管的上游,将碲粉放置于所述三氧化钼的上游,以500sccm-1000sccm的速率通入惰性气体,以25-30℃/min的升温速率升温至900℃-950℃,保温处理30min-40min后,自然冷却至室温。9.根据权利要求2所述的电极材料的制备方法,其特征在于,按照质量百分比,所述单质硫的含量占所述电极材料的70%-80%。10.一种锂-硫电池,其特征在于,所述锂-硫电池包括如权利要求1所述的电极材料。

技术总结
本发明公开了一种电极材料,属于新能源技术领域,所述电极材料为定向碳纳米管和碲化钼量子点负载单质硫的复合材料。本发明中的电极材料中的定向碳纳米管具有丰富的碳缺陷,丰富缺陷的定向碳纳米管不仅能作为单质硫的限域空间,使单质硫呈现纳米颗粒状态,从而提高单质硫的利用率,高活性的碳缺陷还能显著降低电化学势垒,促进多硫化物转化;另一方面碲化钼量子点可以有效吸附多硫化物,与富缺陷的定向碳纳米管协同作用,有效抑制锂-硫电池的“穿梭效应”,进而提升锂-硫电池的循环性能。硫电池的循环性能。硫电池的循环性能。


技术研发人员:陈善良 孙伟佳 邓伟 刘勇
受保护的技术使用者:佛山(华南)新材料研究院
技术研发日:2022.01.19
技术公布日:2022/4/29
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