CN107123801A - 一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法 - Google Patents

一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107123801A
CN107123801A CN201710366272.7A CN201710366272A CN107123801A CN 107123801 A CN107123801 A CN 107123801A CN 201710366272 A CN201710366272 A CN 201710366272A CN 107123801 A CN107123801 A CN 107123801A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sulphur
lithium
activated carbon
sulfur
anode material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710366272.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李亚娟
游小龙
张枝枫
张梦源
马路
刘又年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201710366272.7A priority Critical patent/CN107123801A/zh
Publication of CN107123801A publication Critical patent/CN107123801A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法。该方法是将棕榈纤维先炭化，再与氢氧化钾混合高温活化，得到活性碳，所述活性碳与单质硫复合，即得硫/碳复合正极材料；该复合正极材料中活性碳具有高比表面积和孔体积，且富含微孔的特点，同时具有杂原子掺杂以及管壁多孔管阵列特殊结构，将其与硫复合，载硫量达到65％以上，导电性好，便于离子迁移，同时能够缓解活性物质硫在电化学过程中体积变化对电极结构的破坏，将复合正极材料用于锂硫电池，锂硫电池表现出容量高、循环稳定性好的优点。

Description

一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法
技术领域
本发明涉及一种锂硫正极材料，特别涉及一种采用棕榈纤维制备高比表面、高孔体积，微孔丰富的活性碳，再与硫复合制备锂硫电池用正极材料的方法，属于锂硫电池技术领域。
背景技术
随着人类对化石能源的不断消耗，能源危机和环境污染不断加剧。化学电源的产生不但给人们的生产和生活带来了极大便利，同时也能减轻能源危机和环境污染。随着锂离子电池的成功商业化，各种可移动电子设备和以电能为动力交通工具也得到迅猛发展。电动汽车、无人机等大型电动设备对电池比容量提出了更高的要求，传统的锂离子电池越来越满足不了人们的需求。
锂硫电池是以金属锂为负极，硫为正极的可充电电池，其理论比容量为1675mAh/g，能量密度为2600Wh/Kg，远远超过锂离子电池。硫在自然界含量十分丰富，易于获得，且价格低廉，因此可以极大地降低锂硫电池的成本，使得锂硫电池极具发展前景。目前，锂硫电池的商业化发展受到阻碍主要是基于以下因素：
1)循环稳定性差。电池在循环过程中，容量衰减较快。这是因为硫在循环过程中会生成一系列多硫化物，这些多硫化物易溶于电解液中，造成活性物质损失。
2)倍率性能差。大电流密度放电时，硫的利用率低。这是因为硫和硫的放电产物硫化锂是电子和离子的绝缘体，大电流放电过程中电极的极化较为严重。因此，限制多硫化物的溶解，提高硫和硫的放电产物的导电能力对实现锂硫电池商业化具有重要意义。
针对锂硫电池存在的问题，研究者进行了大量的研究。Nazar课题组率先提出，利用高度有序介孔炭载硫制备硫/炭正极材料，充放电测试表明，介孔炭不但能够显著提高硫和硫化锂的导电能力，而且能够限制多硫化物的溶解，容量得到显著提高。介孔炭、碳纳米管、石墨烯、空心碳球和金属氧化物等被广泛研究用于负载硫，因为这些材料提供了导电性良好的骨架以提高硫电极的电子导电性，从而提高了硫的利用率；同时这些材料往往具有较大孔容积或高比表面可以封装硫或吸附硫放电中间产物，从而提高硫的循环稳定性。随着研究的不断进展，研究者普遍认为，用于制备锂硫电池正极材料的炭应具备以下特征：
1、导电性好。因为导电性好可以提高硫的利用率。
2、比表面积和孔体积高，并且具有多级孔结构。因为高比表面积有利于电化学反应过程中产生的中间产物和Li2S吸附或沉积在正极；高孔体积有利于提高载硫量，以及限制中间产物溶解；具有多级孔结构的炭材料中，大孔有利于电解液浸润和离子传输，介孔可以在提高载硫量的同时对中间产物提供中等程度的吸附，微孔可以强有力的吸附中间产物，显著提高循环稳定性。
3、杂原子掺杂。研究表明掺杂可以有效改善炭材料的表面特性，从而增强电解液对其界面的润湿性，和对中间产物的吸附性。
目前，能同时满足以上条件的炭材料往往合成过程比较繁琐、大多采用昂贵的模板剂或有毒试剂，成本较高，难于量化生产，并且现有的一些低成本的合成方法往往对孔径难以调控，尤其是微孔的获取比较困难。
综上所述，寻找出一种比表面积高、孔体积大且孔径小、有杂原子掺杂、价格低廉和易于量化生产的活性碳用于负载硫，制备锂硫电池用硫/碳复合正极材料是十分必要的。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明目的是在于提供一种利用天然棕榈纤维制备高比表面、高孔系率、富含微孔及具备天然杂原子掺杂的活性碳，进一步获得载硫量高、稳定的硫/碳复合正极材料，该复合正极材料硫利用率高，可用于制备循环稳定性好，倍率性能优良的锂硫电池。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，该方法是将棕榈纤维先在400～550℃温度下炭化，再与氢氧化钾混合在800～950℃温度下活化，得到活性碳，所述活性碳与单质硫复合，即得硫/碳复合正极材料；所述活性碳为杂原子掺杂炭，具有管阵列结构，且管壁富含微孔，比表面积为1000～3000m2/g，孔体积为0.5～2.0cm3/g，平均孔径为1～3nm，孔径在2nm以下的微孔体积占40％以上。
本发明的技术方案关键在于采用了一种具有特殊管状阵列结构、且包含有大量杂原子的天然棕榈纤维作为碳材料原料，通过炭化过程，其不但保留了棕榈纤维原有的管状阵列结构，同时对碳材料进行了原位掺杂；再在此基础上采用氢氧化钾作为活性剂，对炭化物料进行活化，进一步在管状结构的管壁上生成孔洞，使整个管状阵列结构碳材料具有贯穿的三维孔系结构，其具有比表面大、孔体积高及富含微孔的特点，活性碳的比表面积为1000～3000m2/g，孔体积高达0.5～2.0cm3/g，特别是孔洞以微孔为主，微孔含量达到40％以上，高比表面积有利于对电化学反应过程中产生多硫化化合物进行吸附或沉积；高孔体积有利于提高载硫量以及限制中间产物溶解；特别是微孔可以强有力的吸附中间产物，显著提高循环稳定性，大量杂原子掺杂有利于提高导电性以及改善炭材料的表面特性，从而增强电解液对其界面的润湿性和对中间产物的吸附性。
本发明的天然棕榈纤维先在较低温度下炭化，能保证生成的碳材料能最大程度保持棕榈纤维的管状阵列结构，再在氢氧化钾活化剂(大量实验表明氢氧化钾为最佳的活化剂，在本发明的条件下主要生成以微孔为主的活性碳，而其他活化剂如氯化锌等主要生成介孔为主的活性碳)作用下，在高温下活化，生成孔体积大，且以微孔为主的孔隙结构，微孔结构更有利于碳材料在锂硫电池中的应用。
优选的方案，所述棕榈纤维包括棕毛。棕榈纤维是包在棕榈树干外面，红褐色的叶鞘纤维。
优选的方案，炭化温度为450～500℃
优选的方案，炭化时间为1～3h。
优选的方案，所述氢氧化钾的用量为炭化物料质量的1～10倍；较优选为3～5倍。
优选的方案，活化温度为850～900℃。
优选的方案，活化时间为0.5～1.5h。
优选的方案，所述活性碳通过水热法、熔融法或溶剂法与单质硫复合。
优选的方案，硫/碳复合正极材料中单质硫的负载量为60～90wt％。
较优选的方案，所述活性碳通过水热法与单质硫复合的过程：将活性碳与硫源在酸性条件下，通过水热过程，生成单质硫原位沉积在活性碳上。进一步优选的方案，将活性碳与硫源(按硫源生成的单质硫与活性碳的质量比为1～2:1计算)，溶解在水中，滴加酸溶液后(调节溶液至酸性，促发反应)，反应0.5～3h，再转入水热釜中，在150～260℃，水热反应10～24h，过滤、水洗、干燥后，得硫/炭正极材料(w-S/AC)。硫源是硫代硫酸钠、硫化钠等含硫无机盐，并可以通过化学反应生成单质硫的化学物质。酸溶液为H2SO4或HCl溶液中的一种或几种。
较优选的方案，所述活性碳通过熔融法与单质硫复合的过程：将活性碳与升华硫均匀，置于保护性气体中，进行热处理，单质硫熔融吸附在活性碳上。进一步优选的方案，将活性碳与升华硫(按质量比1:3～5计算)研磨均匀，在保护性气体中，于120～250℃温度下，恒温10～12h，于280～320℃温度下，恒温1～5h，再用硫的良溶剂浸渍10～60min，过滤，即得硫/炭正极材料(m-S/AC)。保护性气体为氮气和/或氩气。良溶剂为甲苯、THF或二硫化碳中至少一种。
较优选的方案，所述活性碳通过溶剂法与单质硫复合的过程：将活性碳与升华硫分散在低沸点溶剂中，在超声条件下蒸发溶剂，单质硫沉积在活性碳上。进一步优选的方案，将活性碳与升华硫(按质量比1:1.5)分散在低沸点溶剂中，在超声条件下蒸发溶剂，即得硫/炭正极材料(s-S/C)。低沸点溶剂为THF和/或二硫化碳。
优选的方案，天然棕榈纤维经过洗净、烘干、剪碎和过筛处理。
相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：
1)本发明的技术方案采用具有特殊管状阵列结构、且包含有大量杂原子的天然棕榈纤维作为碳材料原料，通过炭化过程，其不但保留了棕榈纤维原有的管状阵列结构，同时对碳材料进行了原位掺杂；再此基础上采用氢氧化钾作为活性剂，对炭化物料进行活化，主要是在管状结构的管壁上生成孔洞，使整个管状阵列结构碳材料具有贯穿的三维孔系结构，其具有比表面大、孔体积高及富含微孔的特点，活性碳的比表面积高达3000m2/g，孔体积高达2.0cm3/g，特别是微孔含量达到40％以上，高比表面积有利于对电化学反应过程中产生多硫化化合物进行吸附或沉积；高孔体积有利于提高载硫量以及限制中间产物溶解；特别是微孔可以强有力的吸附中间产物，显著提高循环稳定性，大量杂原子掺杂有利于提高导电性以及改善炭材料的表面特性，从而增强电解液对其界面的润湿性和对中间产物的吸附性。综上所述，由天然棕榈纤维制备的活性碳具有比表面积大，孔隙结构发达的特点，特别适用于锂硫电池正极材料的制备，大大提高了硫的负载量同时提高了电池循环稳定性。
2)本发明的技术方案制备的活性碳可以通过多种方法与硫复合，如水热法、熔融法或溶剂法等，均可获得高负载量的硫碳复合材料，且其比容量、库伦效率以及循环稳定性均较高。硫/碳复合材料中的活性碳能显著提硫电极的导电能力，且活性碳高的比表面积和大的孔体积能够有效地吸附多硫化物，限制多硫化物的溶解，从而大幅提高库伦效率，同时活性碳的特殊孔结构能够缓解硫在反应过程中的体积变化对电极结构的破坏，从而提高硫电极的循环稳定性。所得硫/碳复合正极材料制备锂硫电池时，在0.2C下，首次放电比容量为1286mAh/g，100次循环后，比容量仍为698mAh/g，效率始终高于95％。
3)本发明的技术方案中硫/碳复合正极材料采用原料来源广，且制备方法简单易行，可操作性强，炭源来源广泛，价廉易得，适合工业化生产。
附图说明
【图1】实施例1制备的AC的SEM图；a为低放大倍数图，b为高放大倍数图；
【图2】a、b分别是实施例1制备的AC的等温吸附-脱附曲线和孔径分布图；
【图3】w-S/AC的热重曲线；
【图4】w-S/AC(硫含量:65wt％)在0.2C下前100次循环放电容量变化曲线图；
【图5】w-S/AC(硫含量:65wt％)在0.2C下的容量-电压图；
【图6】m-S/AC的热重曲线；
【图7】m-S/AC(硫含量:71wt％)在0.2C下前100次循环放电容量变化曲线图；
【图8】m-S/AC(硫含量:71wt％)在0.2C下的电压-比容量图；
【图9】s-S/AC在0.2C下前100次循环放电容量变化曲线图；
【图10】s-S/AC在0.2C下的电压-比容量图。
具体实施方式
以下实施例是对本发明内容的进一步说明，而不是限制发明的保护范围。
实施例1
棕榈纤维基活性碳(AC)的制备实施例：
1)碳源预处理：棕榈纤维依次经过大量的自来水、二次水洗涤，然后置于烘箱中120℃干燥24h，最后剪碎至2-3mm备用。
2)炭化：称取上述碳源，氮气气氛中、10℃·min-1升温、500℃下保温2h。
3)活化：按照m炭化料:m KOH＝1:4的比例称量并充分研磨均匀，然后置于石墨槽中，在真空管式炉中进行活化，活化条件为氮气气氛下、10℃·min-1升温、900℃下保温1h。
4)洗涤、干燥：上述制备的AC依次用1mol·L-1的HCl溶液洗涤3次、二次水洗涤至pH＝7，最后在烘箱中120℃下干燥24h即得活性碳。所得AC具有比表面积为2707cm2/g,孔体积为1.74cm3/g，氧原子占13％wt，硫原子为1.54％wt.形貌及掺杂情况见【图1】，孔径分布情况见【图2】，从【图2】中可以看出，微孔(<2nm)丰富，微孔体积0.76cm3/g，微孔含量占43.6％，总体平均孔径为2.6nm.具体参数见【表1】。
表1实施例1所得活性碳的结构参数
实施例2
将实施例1中的活化温度变为1000℃，其余条件不变。所得AC比表面积为1702cm2/g，孔体积为0.92cm3/g。具体参数见【表2】。
表2实施例2所得活性碳的结构参数
实施例3
将实施例1中的活化温度变为800℃，其余条件不变。所得AC比表面积为1247cm2/g，孔体积为0.66cm3/g.具体参数见【表3】。
表3实施例3所得活性碳的结构参数
实施例4
将实施例1中的炭化温度变为400℃，活化温度变为800℃，其余条件不变。所得AC比表面积为1830cm2/g，孔体积为1.06cm3/g.具体参数见【表4】。
表4实施例4所得活性碳的结构参数
实施例5
硫/碳复合材料的制备实施例
a.水热法制备硫/碳复合材料(w-S/AC).取实施例1中所得AC，按照mAC:m升华硫＝4:6的质量比例，根据化学方程式：H2SO4+Na2S2O3＝S↓++SO2↑+Na2SO4+H2O计算Na2S2O3、H2SO4的量。称取AC与Na2S2O3于圆底烧瓶中，加入适量的水使Na2S2O3溶解完全，充分搅拌、超声使Na2S2O3与AC混合均匀，然后边搅拌边往圆底烧瓶中逐滴加入0.5mol·L-1的：H2SO4溶液，将混合液导入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在180℃下高温高压水热反应12h。得到的混合物用二次水洗涤至pH＝7，最后在真空干燥箱中60℃下干燥24h，得硫/碳复合物(S/C)，其中含硫量为65％wt，见【图3】。
b.制备正极膜：正极膜的组成分别为硫/炭复合物、乙炔黑、聚四氟乙烯，其质量比为6:2:2，再经过干燥、裁膜、压膜。
c.组装电池：celgard2300多孔膜作为隔膜、金属锂片作为负极片、S/C为正极，添加1％LiNO3的1molL-1LiN(CF3SO2)2(LiTFSI)/DOL+DME(w:w＝2:1)作为电解液。在充满高纯氩气的手套箱中组装成2025扣式电池。
d.电池电化学性能测试：采用蓝电测试系统进行恒流充放电测试。测试结果见【图4】和【图5】。【图4】表明，在0.2C(1C＝1672mA h/g)的电流下首周容量为1286mA h/g，100周循环后保持在698mA h/g，体现了很高的硫利用率，以及十分优异的容量保持率。【图5】反映出的是典型的锂硫电池放电曲线，平台十分明显。
实施例6
熔融法制备硫/碳复合材料(m-S/C)：取实施例1中所得AC,按照m升华硫:mAC＝4:1称取硫和AC，将二者在研钵中充分研磨均匀，再将混合物置于真空管式炉中，在氮气气氛下、在155℃保温11h、再300℃下保温1h。升温速率为3℃·min-1。所得的AC用适量的THF洗15min去掉表面多余的单质硫，复合物中含硫量为71％wt,见【图6】。
按实施例1中的方法组装电池并测试。测试结果见【图7】和【图8】，【图7】表明，在0.2C的电流下首周容量为736mA h/g，100周循环后保持在480mA h/g，体现了十分优异的容量保持性能。【图8】反映出的是典型的锂硫电池放电曲线，在高载硫量下，平台依然明显。
实施例7
溶剂法制备硫/碳复合材料(s-S/C)：称取0.0645g升华硫溶解在9mL THF溶液中，密封超声分散30min后，称取等量实施例1中所得AC加入溶液中，在通风柜中敞开超声至THF挥发完全，将得到的复合材料s-S/C在真空干燥箱中60℃下干燥24h备用。
按实施例5中的方法组装电池并测试。测试结果见【图9】和【图10】，【图9】表明，在0.2C的电流下首周容量为1353mA h/g，100周循环后保持在600mA h/g，体现了十分优异的电化学性能。【图10】反映出的是典型的锂硫电池放电曲线，放电平台十分明显。

Claims (10)

1.一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：将棕榈纤维先在400～550℃温度下炭化，再与氢氧化钾混合在800～950℃温度下活化，得到活性碳，所述活性碳与单质硫复合，即得硫/碳复合正极材料；
所述活性碳为杂原子掺杂碳，具有管阵列结构，且管壁富含微孔，比表面积为1000～3000m2/g，孔体积为0.5～2.0cm3/g，平均孔径为1～3nm，孔径在2nm以下的微孔体积占40％以上。
2.根据权利要求1所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述氢氧化钾的用量为炭化物料质量的1～10倍。
3.根据权利要求2所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述氢氧化钾的用量为炭化物料质量的3～5倍。
4.根据权利要求1所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述活化的时间为0.5～1.5h。
5.根据权利要求1所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述棕榈纤维包括棕毛。
6.根据权利要求1所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：炭化时间为1～3h。
7.根据权利要求1～6任一项所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述活性碳通过水热法、熔融法或溶剂法与单质硫复合。
8.根据权利要求7所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述活性碳通过水热法与单质硫复合的过程：将活性碳与硫源在酸性条件下，通过水热过程，生成单质硫原位沉积在活性碳上。
9.根据权利要求7所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述活性碳通过熔融法与单质硫复合的过程：将活性碳与升华硫均匀，置于保护性气体中，进行热处理，单质硫熔融吸附在活性碳上。
10.根据权利要求7所述的基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法，其特征在于：所述活性碳通过溶剂法与单质硫复合的过程：将活性碳与升华硫分散在低沸点溶剂中，在超声条件下蒸发溶剂，单质硫沉积在活性碳上。
CN201710366272.7A 2017-05-18 2017-05-18 一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法 Pending CN107123801A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710366272.7A CN107123801A (zh) 2017-05-18 2017-05-18 一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710366272.7A CN107123801A (zh) 2017-05-18 2017-05-18 一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107123801A true CN107123801A (zh) 2017-09-01

Family

ID=59729997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710366272.7A Pending CN107123801A (zh) 2017-05-18 2017-05-18 一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107123801A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107658436A (zh) * 2017-08-24 2018-02-02 同济大学 一种用于锂硫二次电池的正极材料及其制备方法
CN107978741A (zh) * 2017-11-17 2018-05-01 中南大学 一种锂硫电池用正极复合材料的制备方法
CN111952553A (zh) * 2020-06-29 2020-11-17 桂林理工大学 一种硫/剑麻纤维活性炭锂硫电池正极材料的制备方法
CN115000378A (zh) * 2022-06-24 2022-09-02 齐鲁工业大学 一种多级结构复合材料及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103121674A (zh) * 2013-01-28 2013-05-29 江苏国正新材料科技有限公司 一种高强度、低灰分棕榈壳活性炭的制备方法
CN104157852A (zh) * 2014-07-18 2014-11-19 南京大学 一种锂硫电池的硫正极及制备方法
CN104692381A (zh) * 2015-03-04 2015-06-10 河南工程学院 超高比表面积活性炭纤维的制备方法
CN106602013A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种硫‑活性炭/石墨烯复合材料的制备方法
CN106629723A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 扬州大学 一种生物质基含n,s,p共掺杂多孔碳及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103121674A (zh) * 2013-01-28 2013-05-29 江苏国正新材料科技有限公司 一种高强度、低灰分棕榈壳活性炭的制备方法
CN104157852A (zh) * 2014-07-18 2014-11-19 南京大学 一种锂硫电池的硫正极及制备方法
CN104692381A (zh) * 2015-03-04 2015-06-10 河南工程学院 超高比表面积活性炭纤维的制备方法
CN106602013A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种硫‑活性炭/石墨烯复合材料的制备方法
CN106629723A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 扬州大学 一种生物质基含n,s,p共掺杂多孔碳及其应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107658436A (zh) * 2017-08-24 2018-02-02 同济大学 一种用于锂硫二次电池的正极材料及其制备方法
CN107978741A (zh) * 2017-11-17 2018-05-01 中南大学 一种锂硫电池用正极复合材料的制备方法
CN107978741B (zh) * 2017-11-17 2020-09-01 中南大学 一种锂硫电池用正极复合材料的制备方法
CN111952553A (zh) * 2020-06-29 2020-11-17 桂林理工大学 一种硫/剑麻纤维活性炭锂硫电池正极材料的制备方法
CN115000378A (zh) * 2022-06-24 2022-09-02 齐鲁工业大学 一种多级结构复合材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ou et al. Honeysuckle-derived hierarchical porous nitrogen, sulfur, dual-doped carbon for ultra-high rate lithium ion battery anodes
Ren et al. A three-dimensional conductive cross-linked all-carbon network hybrid as a sulfur host for high performance lithium-sulfur batteries
Du et al. Porous nanostructured ZnCo2O4 derived from MOF-74: High-performance anode materials for lithium ion batteries
CN102780001B (zh) 一种锂硫电池正极材料及其制备方法
CN103456929B (zh) 一种锂硫电池正极材料及其制备方法
CN103035893B (zh) 一种锂硫电池正极材料的制备方法
Tang et al. Mg0. 6Ni0. 4O hollow nanofibers prepared by electrospinning as additive for improving electrochemical performance of lithium–sulfur batteries
CN104078685B (zh) 聚乙烯吡咯烷酮修饰石墨烯包覆的硫/多孔碳复合正极材料及其制备方法
CN104409733B (zh) 一种氮掺杂多孔碳/硫复合正极材料及其制备方法与应用
CN107799757A (zh) 一种MoS2/氮掺杂碳管复合材料及其制备方法和应用
CN104064738A (zh) 石墨烯包覆硫/多孔碳复合正极材料的水热制备方法
Xia et al. Nitrogen and oxygen dual-doped hierarchical porous carbon derived from rapeseed meal for high performance lithium–sulfur batteries
CN106920941B (zh) 一种钴、钛、氮共掺杂碳纳米管/硫复合正极材料及其制备方法
CN107123801A (zh) 一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法
CN107768643B (zh) 一种用于锂硫电池的碳球/硫/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法
Zhao et al. Green synthesis of FeS anchored carbon fibers using eggshell membrane as a bio-template for energy storage application
CN107959005A (zh) 一种过渡金属硫化物与石墨烯的复合材料及其制备方法与应用
CN105826523A (zh) 一种锂硫电池正极材料及其制备方法
Chen et al. Membrane and electrode engineering of high-performance lithium-sulfur batteries modified by stereotaxically-constructed graphene
CN106784637B (zh) 一种高能量密度锂硫电池正极材料的制备方法
Bai et al. Three-dimensional cage-like Si@ ZIF-67 core-shell composites for high-performance lithium storage
CN106654236A (zh) 一种硫掺杂三维多孔石墨烯/硫复合正极材料及其制备方法和应用
Gong et al. Anchoring high-mass iodine to nanoporous carbon with large-volume micropores and rich pyridine-N sites for high-energy-density and long-life Zn-I2 aqueous battery
CN108163832B (zh) 一种沥青基碳纳米片的制备方法及其应用
Li et al. Porous g-C3N4 with high pyridine N/sulfur composites as the cathode for high performance lithium-sulfur battery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170901