一种泡沫石墨烯锂硫电池正极片的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106159209A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610671807.7(22)申请日2016.08.16(71)申请人肖丽芳地址518000广东省深圳市南山区凉亭路23号观峰阁F303房(72)发明人肖丽芳钟玲珑(51)Int.Cl.H01M4/139(2010.01)H01M4/1393(2010.01)H01M4/66(2006.01)H01M4/70(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种泡沫石墨烯锂硫电池正极片的制备方法(57)摘要本发明提供一种泡沫石墨烯锂硫电池正极片的制备方法，包括以下几个步骤：步骤（1）将氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨机中球磨30-60min，然后将球磨后的混合物加入到乙醇与水的混合溶液中超声分散，形成浓度1-20g/L的悬浮液；步骤（2）将泡沫镍在上述悬浮液中浸泡10-60min，蒸干溶剂，再放入氢氮混合气保护的马弗炉内800-1100℃反应1-10h，反应完全后自然冷却；步骤（3）将上述的产物浸渍于1-3mol/L的盐酸中，60-80℃反应5-10h，反应完全后得到泡沫石墨烯；步骤（4）将单质硫粉涂抹在泡沫石墨烯的表面，置于密封的容器内，120-180℃反应1-5h，冷却后锟压得到电极片。本发明制备方法简单，可直接得到锂硫电池正极片，简化了正极制备工艺。CN106159209ACN106159209A权利要求书1/1页1.一种泡沫石墨烯锂硫电池正极片的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤（1）将氧化石墨和聚丙烯晴加入到球磨机中球磨30-60min，然后将球磨后的混合物加入到乙醇与水的混合溶液中超声分散，形成浓度1-20g/L的悬浮液；步骤（2）将泡沫镍在上述悬浮液中浸泡10-60min，蒸干溶剂，再放入氢氮混合气保护的马弗炉内800-1100℃反应1-10h，反应完全后自然冷却；步骤（3）将上述的产物浸渍于1-3mol/L的盐酸中，60-80℃反应5-10h，反应完全后得到泡沫石墨烯；步骤（4）将单质硫粉涂抹在泡沫石墨烯的表面，置于密封的容器内，120-180℃反应1-5h，冷却后锟压得到电极片。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中球磨时间为30-60min。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中聚丙烯晴的质量为氧化石墨质量的0.01-5%。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中乙醇与水的混合溶液中乙醇与水的体积比为0.25-4。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）在氧化石墨悬浮液的浓度为1-20g/L的悬浮液。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中泡沫镍浸泡在氧化石墨悬浮液中的时间为10-60min。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中马弗炉内的气氛为含体积浓度5%氢气的氢氮混合气；所述步骤（2）在马弗炉内的反应温度为800-1100℃，反应时间为1-10h。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中盐酸浓度为1-3mol/L；在盐酸中的反应温度为60-80℃，反应时间为5-10h。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中硫的质量为泡沫石墨烯的质量的0.5-5倍。10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中反应温度为120-180℃，反应时间为1-5h；中得到的电极片的厚度为100-500um。2CN106159209A说明书1/4页一种泡沫石墨烯锂硫电池正极片的制备方法技术领域[0001]本发明属于锂硫电池技术领域，特别是涉及一种泡沫石墨烯锂硫电池正极片的制备方法。[0002]背景技术[0003]锂硫电池是以金属锂为负极，单质硫为正极的电池体系。锂硫电池的具有两个放电平台（约为2.4V和2.1V），但其电化学反应机理比较复杂。锂硫电池具有比能量高（2600Wh/kg）、比容量高（1675mAh/g）、成本低等优点，被认为是很有发展前景的新一代电池。[0004]但是目前其存在着活性物质利用率低、循环寿命低和安全性差等问题，这严重制约着锂硫电池的发展。造成上述问题的主要原因有以下几个方面：（1）单质硫是电子和离子绝缘体，室温电导率低（5×10-30S·cm-1），由于没有离子态的硫存在，因而作为正极材料活化困难；（2）在电极反应过程中产生的高聚态多硫化锂Li2Sn（8＞n≥4）易溶于电解液中，在正负极之间形成浓度差，在浓度梯度的作用下迁移到负极，高聚态多硫化锂被金属锂还原成低聚态多硫化锂。随着以上反应的进行，低聚态多硫化锂在负