CN107732208B - 纳米硫/氮化碳复合正极材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种纳米硫/氮化碳复合正极材料的制备方法。该方法通过把氮化碳应用到锂硫电池正极材料中以三聚氰胺为初始原料，称取一定量的三聚氰胺加去离子水进行分散，之后向烧杯中加入纳米硫粉不断搅拌，在一定温度下置于烘箱中烘干水分，研磨制得前驱体，将前驱体放入管式炉中，H2S气氛下、400~600℃热处理1~5 h，制得硫/氮化碳复合正极材料。本发明制备工艺十分简单，制得的氮化碳材料能够减少活性物质的损失，解决电极材料的体积膨胀问题，从而改善循环性能，增强锂硫电池的电化学性能。
Description
技术领域
本发明的技术方案涉及一种制备新型纳米硫与氮化碳的复合正极材料，具体地说是一种应用于锂硫电池的纳米硫/氮化碳复合正极材料的制备方法。
背景技术
目前，锂硫电池在人们的工作、生活中有着广泛的应用，如：移动电话，数码相机和笔记本电脑等便携式电子产品以及电动汽车、大规模储能设备等方面。锂硫电池由于其电化学性能优于一般的锂离子电池，其理论比容量高达1672mAh/g，且比能量可达2600Wh/kg。因此，人们将目光转向了新型高比容量的电极材料体系—锂硫电池，锂硫电池利用硫作为正极材料以及金属锂作为负极，与其它锂离子二次电池相比，锂硫电池中单质硫在地球中储量丰富，价格低廉、环境友好无污染、生产成本相对较低，适合大规模生产，所以锂硫电池是一种非常有发展前景的锂电池。但是锂硫电池存在一些问题，如：锂多硫化合物溶于电解液；硫导电性非常差；硫在充放电过程中体积变化较大，容易造成电池损坏。
近年来，开发具有较窄的禁带宽度，能够吸收可见光的催化剂成为了研究热点。已被报道的有例如In系、Ag系、Bi系、Mo系、Fe系、Ta系、Nb系等一些多元金属氧化物半导体。g-C3N4作为一种简单的氮掺杂的碳材料(一种新型非金属半导体材料)，其禁带宽度低(2.7eV)，可以直接吸收可见光(最大吸收波长为460nm)，因而受到广泛关注。氮化碳的五种同素异形体中，g-C3N4在外部环境中最为稳定。石墨相氮化碳具有很好的热稳定性以及化学稳定性，在空气中加热到600℃依然不会分解。不过虽然石墨相氮化碳的热稳定性较好，但是石墨相氮化碳在450℃和650℃会发生升华。石墨相氮化碳和石墨一样，层与层之间通过范德华力相互作用，使得它们化学性质稳定，一般不溶于有机溶剂。在水、醇、四氢呋喃、甲苯等常用溶剂中，石墨相氮化碳完全没有溶解性，也不会发生反应。
石墨相氮化碳具有很多优点，诸如：价格低廉、热稳定性和化学稳定性好、光电化学性能优异。例如石墨相氮化碳应用于光电转换以及能量存储等方面，可以用于电极材料。但是石墨相氮化碳在实际应用中并不是十分理想，这是由于其电子-空穴复合率高、比表面积不够大等原因。
发明内容：
本发明的目的是针对当前技术的不足，提供一种新型纳米硫/氮化碳锂硫电池正极材料的制备方法。该方法利用三聚氰胺经化学反应生成的氮化碳形成特殊的相貌，负载更多的硫(参加电极反应的活性物质)，最终制得硫/氮化碳复合正极材料。本发明制备工艺十分简单，制得的氮化碳材料能够减少活性物质的损失，解决电极材料的体积膨胀问题，从而改善循环性能，增强锂硫电池的电化学性能。
本发明的技术方案是：
一种纳米硫/氮化碳复合正极材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将三聚氰胺加入到装有去离子水的容器中搅拌，其中，每1～5g的三聚氰胺加入到30～80mL去离子水中；
(2)将纳米硫粉分3～5次加入搅拌下的上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为5～15分钟，当硫粉全部加入后再搅拌1～3h，每次的纳米硫粉加入量为每1～5g的三聚氰胺加入1～5g纳米硫粉；
(3)将上述混合溶液放入烘箱中在60～100℃下烘干8～12h，制得前驱体；
(4)将前驱体进行研磨后，置于管式炉中，H2S气氛下400～600℃热处理1～5h，自然冷却到室温后，制得纳米硫/氮化碳复合正极材料。
本发明的有益效果为：
本发明获得的纳米硫/氮化碳材料造价低廉，制备工艺简单，避免杂质的引入。我们选择在石墨相氮化碳掺杂非金属S元素，取代3-s-三嗪环结构中的C、H、N元素，因此形成的晶格缺陷可以有效地分离光生电子-空穴对，从而提高g-C3N4的可见光催化能力。S元素将N元素取代后，可以提高导带的下沿和价带的上沿，导致g-C3N4的总带宽增大，同时硫掺杂后，g-C3N4的比表面积也有所提高。由于石墨相氮化碳的特殊片状结构，以及硫可以取代石墨相碳化碳中的氮元素，与其形成化学键，所以氮化碳能够负载更多的硫。所以，我们选择将硫与氮化碳材料复合作为正极材料，可以负载更多的硫，降低体积膨胀带来的危害，提高充放电容量以及循环性能等电化学性能。得到的纳米硫/氮化碳材料中S元素取代了3-s-三嗪环结构中的N元素，形成片状结构，比表面积大大提高。片状氮化碳的表面粗糙不平整，存在大量的凹坑，这种结构对于活性物质的负载十分有利。由于S能够通过化学反应结合到氮化碳中，这对于硫的负载也十分有利。氮化碳材料能够减少活性物质的损失，解决电极材料的体积膨胀问题，从而改善循环性能，增强锂硫电池的电化学性能。
实施例1中，如附图4所示，在1C的倍率下，其首次放电比容量达812mAh/g，在50个循环后仍能保持510mAh/g以上，说明所制备的纳米硫/氮化碳材料能促进硫发挥其作用。这是由于氮化碳材料的特殊结构，能够负载更多的活性物质硫，防止了活性材料的脱落和锂硫化物的溶解并且解决了反应过程中体积膨胀的问题。因此，纳米硫/氮化碳材料与普通硫正极材料所制作的电池相比拥有更高的容量、更好的循环性能。
附图说明
图1为实施例1中纳米硫/氮化碳材料的扫描电镜(SEM)图；
图2为实施例1中纳米硫/氮化碳材料透射电镜(TEM)图；
图3为实施例1中纳米硫/氮化碳材料作为锂硫电池正极在0.1C下测得的充放电曲线；
图4为实施例1中纳米硫/氮化碳材料作为锂硫电池正极在1C下测得的循环容量曲线；
具体实施方式
为了更好地解释本发明，下面将结合实施实例和附图对本发明作进一步的解释。但仅是对发明进行进一步解释，本发明需要保护的范围并不局限于实施实例表示的范围。
实施例1
一种纳米硫/氮化碳复合正极材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将5g的三聚氰胺作为初始原料置于烧杯中加入50mL的去离子水进行分散。
(2)将20g纳米硫粉分四次逐渐加入到上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为10分钟，当硫粉完全加入后，再搅拌2h。
(3)将上述混合溶液放入烘箱中在80℃下烘干8h，制得前驱体。
(4)将前驱体进行研磨后，置于管式炉中H2S气氛下400℃×3h热处理，自然冷却到室温后，制得最终产物。
对所制备的样品进行SEM(SEM,S-4800,日本日立公司产)与TEM(TEM,JEM-2100F，日本电子光学公司产)分析。如附图所示，图1为纳米硫/氮化碳材料的SEM图，如图所示，通过机械混合，纳米硫粉均匀地附着在石墨相氮化碳上，后面的测试也有所体现。图2为纳米硫/氮化碳复合材料的TEM图，图中同样证实硫粉的均匀附着，并且硫掺杂状态良好。
将实施例1得到的纳米硫/氮化碳复合正极材料与导电剂Super P和粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)以质量比8：1：1充分研磨混合配成浆料，并均匀涂覆于集流体上进行干燥，将干燥的正极片剪裁成直径为0.75cm的圆片，将正极片与锂负极片装配得到扣式电池。对所制备的样品进行电化学性能分析(BTS-5V5mA,新威)，如附图3,4所示。从图3中我们可以看出，0.1C倍率下，第一次循环的放电容量高达1063mAh/g，第二次循环的放电容量为1013mAh/g，第三次放电容量为987mAh/g，容量只有少量的衰减。图4中，在1C倍率下，我们可以看到循环50次以后，其容量还可以保持在510mAh/g。
实施例2
(1)将3g的三聚氰胺作为初始原料置于烧杯中加入50mL的去离子水进行分散。
(2)将12g纳米硫粉分四次逐渐加入到上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为10分钟，当硫粉完全加入后，再搅拌2h。
(3)将上述混合溶液放入烘箱中在80℃下烘干8h，制得前驱体。
(4)将前驱体进行研磨后，置于管式炉中H2S气氛下450℃×3h热处理，自然冷却到室温后，制得最终产物。
实施例3
(1)将5g的三聚氰胺作为初始原料置于烧杯中加入80mL的去离子水进行分散。
(2)将20g纳米硫粉分四次逐渐加入到上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为10分钟，当硫粉完全加入后，再搅拌2h。
(3)将上述混合溶液放入烘箱中在80℃下烘干8h，制得前驱体。
(4)将前驱体进行研磨后，置于管式炉中H2S气氛下500℃×3h热处理，自然冷却到室温后，制得最终产物。
实施例4
(1)将5g的三聚氰胺作为初始原料置于烧杯中加入50mL的去离子水进行分散。
(2)将20g纳米硫粉分四次逐渐加入到上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为10分钟，当硫粉完全加入后，再搅拌2h。
(3)将上述混合溶液放入烘箱中在80℃下烘干8h，制得前驱体。
(4)将前驱体进行研磨后，置于管式炉中H2S气氛下550℃×3h热处理，自然冷却到室温后，制得最终产物。
实施例5
(1)将5g的三聚氰胺作为初始原料置于烧杯中加入50mL的去离子水进行分散。
(2)将20g纳米硫粉分四次逐渐加入到上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为10分钟，当硫粉完全加入后，再搅拌2h。
(3)将上述混合溶液放入烘箱中在80℃下烘干8h，制得前驱体。
(4)将前驱体进行研磨后，置于管式炉中H2S气氛下600℃×3h热处理，自然冷却到室温后，制得最终产物。
综上所述，本发明的实质性特点为提供了一种制备工艺简单、价格低廉的合成高性能锂二次电池正极材料(纳米硫/氮化碳)的制备方法。氮化碳的片状结构能够很好的容纳硫，有效地防止反应中活性材料颗粒的脱落和生成的锂硫化物的溶解，改善循环性能并且提高了电导率。该方法不仅工艺过程简单、成本低，而且在制备工艺的各环节中避免引入外来污染物。由该方法制得的硫/氮化碳材料具有良好的结构性能与电化学性能。
本发明未尽事宜为公知技术。
Claims (1)
1.一种纳米硫/氮化碳复合正极材料的制备方法，其特征为包括如下步骤：
（1）将三聚氰胺加入到装有去离子水的容器中搅拌，其中，每1~5 g的三聚氰胺加入到30~80 mL去离子水中；
（2）将纳米硫粉分3~5次加入搅拌下的上步的容器中，每次加的硫粉质量相同，加入的时间间隔为5~15分钟，当硫粉全部加入后再搅拌1~3h，每次的纳米硫粉加入量为每1~5 g的三聚氰胺加入1~5g纳米硫粉；
（3）将上述混合溶液放入烘箱中在60~100 ℃下烘干8~12 h，制得前驱体；
（4）将前驱体进行研磨后，置于管式炉中，H2S气氛下、400~600 ℃热处理1~5 h，自然冷却到室温后，制得纳米硫/氮化碳复合正极材料。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN103861632A (zh) * | 2014-04-07 | 2014-06-18 | 吉林大学 | 一种硫掺杂的多孔氮化碳光催化材料的制备方法 |
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Patent Citations (6)
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| CN103920518A (zh) * | 2014-04-14 | 2014-07-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有高可见光活性的硫改性氮化碳光催化剂的合成方法及应用 |
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