锂硫电池正极材料及其制备方法及锂硫电池正极片.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832251A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211550697.0(22)申请日2022.12.05(71)申请人西安石油大学地址710065陕西省西安市雁塔区西安石油大学(72)发明人王磊马颖宋海洋李钊江浩(74)专利代理机构北京中珒知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11806专利代理师王中张硕(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/052(2010.01)H01M4/136(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图8页(54)发明名称锂硫电池正极材料及其制备方法及锂硫电池正极片(57)摘要本发明公开一种锂硫电池正极材料及其制备方法及锂硫电池正极片，其中所述锂硫电池正极材料包含二维MXene纳米片包裹双金属硒化物(45@HZnSe‑CoSe/M)十二面体结构，该电极材料具有高比容量和长循环寿命。CN115832251ACN115832251A权利要求书1/1页1.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，所述锂硫电池正极材料包含二维MXene纳米片包裹双金属硒化物(45@HZnSe‑CoSe/M)十二面体结构。2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，HZnSe‑CoSe十二面体为多孔中空菱形十二面体，该多孔中空菱形十二面体的颗粒的平均直径为580nm。3.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：制备ZIF‑8@ZIF‑67十二面体，根据ZIF‑8@ZIF‑67十二面体制备45@HZIF，根据45@HZIF制备HZnSe‑CoSe多孔中空十二面体；制备MXene胶体；将45@HZnSe‑CoSe多孔中空十二面体与MXene胶体进行混合，得到二维MXene纳米片包裹45@HZnSe‑CoSe十二面体(45@HZnSe‑CoSe/M)；对45@HZnSe‑CoSe/M进行渗流处理得到45@HZnSe‑CoSe/M/S复合材料。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制备ZIF‑8@ZIF‑67十二面体的步骤包括：将六水硝酸钴(Zn(NO3)2·6H2O)和2‑甲基咪唑(MeIm)分别溶于甲醇中，并将两溶液混合，通过混合溶液中的白色沉淀物得到ZIF‑8；将ZIF‑8超声分散在甲醇中得到ZIF‑8分散液；将Co(NO3)2·6H2O和MeIm分别溶于甲醇中，并将两溶液分别加入ZIF‑8分散液中，通过混合溶液中的沉淀物得到ZIF‑8@ZIF‑67十二面体。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据ZIF‑8@ZIF‑67十二面体制备45@HZIF，根据45@HZIF制备HZnSe‑CoSe多孔中空十二面体步骤包括：根据ZIF‑8@ZIF‑67得到ZIF‑8@ZIF‑67分散液；在ZIF‑8@ZIF‑67分散液中加入单宁酸水溶液，得到45@HZIF十二面体；对45@HZIF进行硒化反应得到45@HZnSe‑CoSe多孔中空十二面体。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制备MXene胶体的步骤包括：将Ti3AlC2‑MAX相陶瓷、LiF和HCl混合，得到混合液；搅拌混合液，使混合液中产生的HF刻蚀MAX中的Al；将混合液采用去离子水进行洗涤离心；向混合液的沉淀中加入去离子水进行超声处理，收集超声处理后的溶液上层的MXene胶体。7.一种锂硫电池正极片，其特征在于，包括：集流体和涂覆于所述集流体表面的涂覆层，所述涂覆层包括根据权利要求3至6中任一项的制备方法制得的45@HZnSe‑CoSe/M/S复合材料。8.根据权利要求7所述的锂硫电池正极片，其特征在于，所述涂覆层还包括碳黑和粘结剂。9.根据权利要求8所述的锂硫电池正极片，其特征在于，所述45@HZnSe‑CoSe/M/S复合材料、所述碳黑和所述粘结剂的质量比为7:2:1。10.根据权利要求8所述的锂硫电池正极片，其特征在于，所述45@HZnSe‑CoSe/M/S复合材料、所述碳黑和所述粘结剂的质量比为6:3:1。2CN115832251A说明书1/6页锂硫电池正极材料及其制备方法及锂硫电池正极片技术领域[0001]本发明涉及锂硫电池技术领域，尤其涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法及锂硫电池正极片。背景技术[0002]目前高性能二次电池的需求不断增长，而传统的锂离子电池能量密度已达极限，在短期内无法实现较大的突破，很难满足人们的需求。因此，需要开发具有更高能量和功率密度以及更长循环寿命的新型二次电池。在众多新型二次电池体系中，锂硫电池因具有极高的理论比容量(1675mAh·g‑1)和理论能量密度(2600Wh·kg‑1)以及活性物质硫的储量丰富、低