CN111682172A - 一种硫碳复合正极材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硫碳复合正极材料的制备方法，包括：将单质硫、导电碳通过混料机研磨混合得到硫‑碳机械混合料；采用成型模具将硫‑碳机械混合料进行压制，得到硫碳块料；对硫碳块料通过热辊压进行辊压压延、冷却后，得到层片化硫碳片料；在层片化硫碳片料表面涂覆层间导电介质后，进行叠层处理得到叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料通过热辊压进行辊压压延，冷却至室温后，得到硫碳材料叠层；将硫碳材料叠层依次堆叠模具冲裁并压实，得到坯料；先将坯料放入密闭容器中进行加热处理后降至室温，再对坯料进行机械破碎、筛分，得到叠层硫碳正极材料。工艺简捷、生产效率高，适合规模化工业应用。

Description

一种硫碳复合正极材料的制备方法
技术领域
本发明属于锂硫二次电池技术领域，涉及一种硫碳复合正极材料的制备方法。
背景技术
锂硫电池由于其理论容量和能量密度方面具有很大的优势成为下一代极具应用前景的储能体系。随着近年来研究的不断深入，针对其规模化技术开发面临的问题也日益突出，以锂硫电池的正极材料制备技术为例，由于过多的非活性物质的添加大大降低了硫含量导致其体积能量密度不高，同时制备工艺复杂、生产成本过高又使得其技术转化和应用非常困难。
专利CN109037662A中公开了一种锂硫电池硫碳复合正极材料制备方法，通过将硫碳粉体混合压块，在惰性气体中利用微波/光波能量制备硫碳复合正极材料，属于物理(机械)混合熔渗正极材料的快速合成方法，但是硫/碳界面结合不良、正极材料载硫量低的问题并没有根本解决。该专利强调一种通过微波处理，通过这样微波处理方法利用微波对极性分子选择性加热的特点，实现有机基团的破坏、水分子的挥发，从而提供了一种快速的正极材料合成方法，这种方法从本质上讲因为气体挥发形成孔隙度导致复合材料疏松，导致松装密度不高。
另外，来自文献报道的关于硫@碳正极材料合成制备方法主要有：
(1)熔渗方法(包括液相熔渗、气相熔渗、溶液浸渗等)：将单质硫融化、气化或溶解到特定溶剂进行分子级分散，通过其在碳材料表面均匀覆盖、浸润等方法得到硫@碳复合的正极材料。环境污染、工艺成本高、能耗高、载硫量低是其存在的主要问题，不利于大规模制备。
(2)机械研磨：通过球磨、挤压或搅拌等机械力的作用，将硫和碳机械混合，然后采用热处理合成硫@碳复合正极材料。从原理上可以实现高载硫，但因为硫碳界面的机械混合特征，其正极材料的电化学性能不理想。
(3)硫表面功能化：在惰性气体中把聚丙烯腈聚合物和硫的混合物加热到300℃，形成硫化有机物。但是载硫量低、工艺成本过高依然是不可回避的事实。
(4)化学反应沉积：利用含硫化合物的溶解度较高的特点，先将溶液浸渗到碳材料中，进而采用甲酸等还原出硫单质实现硫@碳材料复合。同样的制备效率低、载硫量低、硫碳界面结合不良依然是其不可回避的问题。
(5)石墨烯、碳纳米管、多孔碳、“核-壳”结构等特殊正极材料合成制备工艺：采用物理限域的原理，约束硫(聚硫锂)的溶解流失，同时改善硫材料的导电性。但是载硫量低、工艺环节复杂、工艺成本极高，主要停留在实验室探讨阶段。
综上，当前的高性能锂硫电池正极材料大多需要复杂的合成工艺，且多涉及昂贵的微-纳载体材料、复杂化学合成过程和高温处理；当前大多数研究工作引入了过多的非活性物质的添加不可避免的降低锂硫电池正极材料的载硫量(硫质量含量通常<<80％)；另外，目前的硫碳正极材料密度较低导致能量密度很低。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫碳复合正极材料的制备方法，解决了现有技术中存在的硫碳正极材料载硫量低的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种硫碳复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将单质硫、导电碳通过混料机研磨混合得到硫-碳机械混合料；
步骤2、采用成型模具将硫-碳机械混合料进行压制，得到硫碳块料；
步骤3、对硫碳块料通过热辊压进行辊压压延、冷却后，得到层片化硫碳片料；
步骤4、在层片化硫碳片料表面涂覆层间导电介质后，进行叠层处理得到叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料通过热辊压进行辊压压延，冷却至室温后，得到硫碳材料叠层；
步骤5、将硫碳材料叠层依次堆叠模具冲裁并压实，得到坯料；先将坯料放入密闭容器中进行加热处理后降至室温，再对坯料进行机械破碎、筛分，得到叠层硫碳正极材料。
本发明的特点还在于：
单质硫为升华硫、微米硫、纳米硫中的一种或几种的混合物，导电碳为乙炔黑、SuperP、石墨烯、碳纳米管、石墨粉、膨胀石墨中的一种或几种的混合物。
单质硫、导电碳的质量比为90：10～99：1。
硫碳块料的厚度小于等于15mm。
步骤3辊压压延过程具体为：
将硫碳块料加热至60℃-110℃，并保温1h-5h后，通过热辊压进行恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％～95％，辊压压延道次为1-5道次；层片化硫碳片料厚度小于等于0.01mm～0.1mm。
步骤4中层间导电介质与层片化硫碳片料的质量比为0.05：99.5～3：97，叠层处理方法包括卷绕或折叠，叠层硫碳正极材料的层数为5-10层。
步骤4辊压压延过程具体为：
将叠层硫碳正极材料加热至60℃-110℃，并保温1h-5h后，通过热辊压进行恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％～95％，辊压压延道次为1-5道次。
硫碳材料叠层厚度为5μm～10μm，每层硫碳材料叠层的厚度为0.5μm～2μm。
步骤5的加热处理过程为：先将密闭容器内的温度升至150℃～200℃，保温1h～3h，之后升温至220℃～300℃，保温0.5h～3h。
叠层硫碳正极材料的粒径为5μm～15μm。
本发明的有益效果是：
本发明的一种硫碳复合正极材料的制备方法，利用机械研磨混料、压力热加工薄片化叠层处理，充分利用硫的高温软化流变特性，无需高温(≤300℃)、化学过程，低能耗、无环境污染，工艺简捷、生产效率高，适合规模化工业应用；得到的叠层硫碳正极材料密度高(约为2.22g/cm3)、载硫量高(硫质量含量≥90％～96％)，能够有效提高锂硫电池的能量密度；得到的叠层硫碳正极材料具有层间连续网络导电碳层、硫层内镶嵌导电碳的协同结构，具有良好的导电性，为充放电过程的电子输运提供通道；微米/亚微米的硫片层结构，为充放电过程的锂离子输运提供更短的距离，能提供高倍率充放电过程；同时层间的碳层有效约束电化学反应中聚硫锂的溶解流失，为长周期循环容量保持率提供保证；硫颗粒薄片化处理，有效解决了硫颗粒难以细化、正极材料密度太低的问题，同时更适合规模化产业技术应用；高致密度的叠层结构硫碳正极材料结合熔渗热处理过程，能从根本上改善硫/碳结合界面，利用导电碳层弛豫、缓冲硫正极在电化学反应中的体积膨胀效应，保证锂硫电池的高容量、高稳定性、高循环保持率。
附图说明
图1是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法的制备工艺流程示意图；
图2a是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中实施例1的SEM形貌图；
图2b是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中实施例1的SEM形貌放大图；
图3是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中实施例1得到的叠层硫碳正极材料不同循环次数下的CV曲线测试结果；
图4是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中实施例1得到的叠层硫碳正极材料对比常规硫/SuperP工艺在不同倍率下的循环放电比容量变化对比曲线；
图5是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中实施例2的SEM形貌图；
图6是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中实施例4的SEM形貌图；
图7是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中叠层硫碳正极材料的热失重TG曲线测试结果图；
图8是本发明一种硫碳复合正极材料的制备方法中叠层硫碳正极材料与常规工艺升华硫@SuperP的长周期循环放电比容量变化曲线对比测试结果图。
图中，1.导电碳，2.单质硫，3.镶嵌碳，4.层片化硫，5.导电碳层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种硫碳复合正极材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1、将单质硫2、导电碳1通过混料机研磨混合得到硫-碳机械混合料，见图1a；
具体的，单质硫为升华硫、微米硫、纳米硫中的一种或几种的混合物，导电碳为乙炔黑、SuperP(sp)、石墨烯、碳纳米管、石墨粉、膨胀石墨中的一种或几种的混合物。单质硫、导电碳的质量比为90：10～99：1。混料机为行星式球磨机、高能球磨机、气流对撞破碎机、搅拌混料机等工业混料设备。
步骤2、采用(圆片型、方片型等)成型模具将硫-碳机械混合料在10-50Mpa进行压力压实或等静压压制，得到厚度小于等于15mm的密实片材或块材，即为硫碳块料，见图1b；
模压设备为压片机、压力机、冲裁机、等静压设备等工业压力设备；若采用圆片型模具，其压制过程的压力为5Mpa～15Mpa。
步骤3、将硫碳块料在干燥箱中加热至60℃-110℃，并保温1h-5h后，通过热辊压进行恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％～95％(截面厚度方向)，辊压压延道次为1-5道次，使层片化硫碳片料厚度小于等于0.01mm～0.1mm，自然冷却至室温(小于45℃)，得到层片化硫碳片料，见图1c，图中，由于导电碳的含量较少，所以镶嵌碳3镶嵌在层片化硫4中；
辊压机为双辊、多辊辊压机等工业压延成形设备。
步骤4、在层片化硫碳片料表面涂覆层间导电介质(导电炭层)5后，进行卷绕或折叠处理得到5-10层的叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料加热至60℃-110℃，并保温1h-5h后，通过热辊压进行恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％～95％(截面厚度方向)，辊压压延道次为1-5道次，自然冷却至室温后，得到厚度为5μm～10μm硫碳材料叠层，单层硫碳材料叠层的厚度为0.5μm～2μm，见图1d；
层间导电介质为导电炭，包括导电炭黑、乙炔黑、SuperP、石墨烯、膨胀石墨等商品化碳材料的一种或几种混合物；层间导电介质与层片化硫碳片料的质量比为0.05：99.5～3：97。
步骤5、将硫碳材料叠层依次堆叠模具冲裁并压实，得到圆柱或块型坯料，压力为20Mpa～50Mpa；先将坯料放入密闭容器中，将密闭容器内的温度升至150℃～200℃，保温1h～3h，之后升温至220℃～300℃，保温0.5h～3h后，降至室温，再对坯料进行机械破碎、采用200目～800目筛分或其他工业筛分机进行筛分，选择粒径为5μm～15μm的粒径粉体作为叠层硫碳正极材料，见图1e。
密闭容器为干燥箱、烘箱、马弗炉、真空烘箱、气氛保护烘箱、热处理炉等工业加热设备。筛分机为振动式筛网筛分机、气流筛分机、超声筛分机等工业粒径筛分机。
本发明的一种硫碳复合正极材料的制备方法的原理为：先通过模具二维约束下的压头挤压获得高致密度的硫碳块料，其块体密度大约为2.22g/cm3；再利用硫的热塑性(软化)通过轧辊的剪切力和压应力，采用热辊压方法将硫碳压块料层片化，其中硫粉从三维颗粒变形为二维片层(厚度＜5μm～100μm)，导电碳(乙炔黑、或石墨烯等)随之镶嵌于硫片层或分散于界面；均匀刷涂的层间导电碳介质(SuperP、或乙炔黑、或石墨烯等)用于分隔硫片层，提供可靠的硫层片间导电网络；配合二次热辊压过程，形成“硫/碳/硫/碳……”的叠层结构，同时硫片层进一步致密化、薄片化到微米/亚微米尺度(厚度方向)；叠层硫碳材料顺序依次堆叠后压模内二次压实后，避免高温热处理过程的硫蒸发损失，同时保证硫炭界面层的良好结合，熔渗热处理进一步保证硫层和内部镶嵌导电碳、层间导电碳的充分润湿结合，构成界面碳导电碳网络层为骨架、内部镶嵌导电碳片层协同的叠层结构的硫碳正极材料。
通过以上方式，本发明的一种硫碳复合正极材料的制备方法，利用机械研磨混料、压力热加工薄片化叠层处理，充分利用硫的高温软化流变特性，无需高温(≤300℃)、化学过程，低能耗、无环境污染，工艺简捷、生产效率高，适合规模化工业应用；得到的叠层硫碳正极材料密度高(约为2.22g/cm3)、载硫量高(硫质量含量≥90％～96％)，能够有效提高锂硫电池的能量密度；得到的叠层硫碳正极材料具有层间连续网络导电碳层、硫层内镶嵌导电碳的协同结构，具有良好的导电性，为充放电过程的电子输运提供通道；微米/亚微米的硫片层结构，为充放电过程的锂离子输运提供更短的距离，能提供高倍率充放电过程；同时层间的碳层有效约束电化学反应中聚硫锂的溶解流失，为长周期循环容量保持率提供保证；硫颗粒薄片化处理，有效解决了硫颗粒难以细化、正极材料密度太低的问题，同时更适合规模化产业技术应用；高致密度的叠层结构硫碳正极材料结合熔渗热处理过程，能从根本上改善硫/碳结合界面，利用导电碳层弛豫、缓冲硫正极在电化学反应中的体积膨胀效应，保证锂硫电池的高容量、高稳定性、高循环保持率。
实施例1
步骤1、将质量比为96:4的球状微米硫、SuperP通过行星式球磨机在转速150rpm下球磨2h，混合得到硫-碳机械混合料；
步骤2、采用圆片型压片机将硫-碳机械混合料在30Mpa进行压力压实，得到密实块材，即为硫碳块料；
步骤3、将硫碳块料在干燥箱中加热至110℃，并保温1h后，通过双辊辊压机进行90℃下恒温辊压压延，单道次压延变形度为80％(截面厚度方向)，辊压压延道次为2道次，使层片化硫碳片料厚度小于等于0.1mm，自然冷却至室温(小于45℃)，得到层片化硫碳片料；
步骤4、在层片化硫碳片料表面均匀筛涂SuperP后，SuperP与层片化硫碳片料的质量比为1：99，进行卷绕处理得到5层的叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料在常压干燥箱中加热至110℃，并保温1h后，通过热辊压进行110℃恒温辊压压延，单道次压延变形度为80％(截面厚度方向)，辊压压延道次为3道次，自然冷却至室温后，得到厚度为5μm～10μm硫碳材料叠层，单层硫碳材料叠层的厚度为0.3μm～0.5μm；
步骤5、将硫碳材料叠层依次堆叠(约20～100层)模具冲裁并压实，得到圆柱型坯料，压力为30Mpa；先将坯料放入密闭容器中，将密闭容器内的温度升至200℃，保温2h，之后升温至250℃，保温3h后，降至室温，再采用球磨机对坯料进行机械破碎、采用200目～800目筛分或其他工业筛分机进行筛分，选择粒径为5μm～15μm的粒径粉体作为叠层硫碳正极材料。
其SEM形貌特征如图2a和图2b所示，图中暗色条纹为层片化的单质硫层，浅色条纹为层间导电碳(SuperP)层，硫碳层均致密连续、层间界面结合良好、层间距大约为0.4μm～0.6μm。叠层硫碳正极材料的不同循环次数下的0.2mV/sec条件下的CV曲线测试结果如图3所示，其氧化还原峰位置基本重合，表明所制备的叠层硫SuperP具有良好的循环放电比容量保持率和电化学稳定性。叠层硫@SuperP正极材料对比常规硫/SuperP工艺在不同倍率下的循环放电比容量变化对比曲线如图4所示，表明所制备的叠层硫@SuperP在0.1C～1C条件下均具有良好的循环放电比容量、保持率和电化学稳定性。
实施例2
步骤1、将质量比为90:10的球状微米硫、膨胀石墨通过行星式球磨机在转速190rpm下球磨2h，混合得到硫-碳机械混合料；
步骤2、采用圆片型压片机将硫-碳机械混合料在50Mpa、保持15min进行压力压实，得到密实块材(厚度或高度≤15mm)，即为硫碳块料；
步骤3、将硫碳块料在干燥箱中加热至100℃，并保温4h后，通过双辊辊压机进行100℃下恒温辊压压延，单道次压延变形度为95％(截面厚度方向)，辊压压延道次为3道次，使层片化硫碳片料厚度小于等于0.03mm，自然冷却至室温(小于45℃)，得到层片化硫碳片料；
步骤4、在层片化硫碳片料表面均匀筛涂乙炔黑后，乙炔黑与层片化硫碳片料的质量比为3：97，进行折叠处理得到7层的叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料在常压干燥箱中加热至100℃，并保温1h后，通过热辊压进行100℃恒温辊压压延，单道次压延变形度为95％(截面厚度方向)，辊压压延道次为5道次，自然冷却至室温后，得到厚度为5μm～10μm硫碳材料叠层，单层硫碳材料叠层的厚度约为2μm；
步骤5、将硫碳材料叠层依次堆叠(约20～100层)模具冲裁并压实，得到圆柱型坯料，压力为20Mpa；先将坯料放入密闭容器中，将密闭容器内的温度升至150℃，保温3h，之后升温至300℃，保温3h后，降至室温，再采用球磨机对坯料进行机械破碎、采用200目～800目筛分或其他工业筛分机进行筛分，选择粒径为5μm～15μm的粒径粉体作为叠层硫碳正极材料，其SEM形貌特征如图5所示，图中暗色条纹为层片化的单质硫层，浅色条纹为层间导电碳(SuperP)层。
实施例3
步骤1、将质量比为99:1的升华硫、乙炔黑通过行星式球磨机在转速150rpm下球磨2h，混合得到硫-碳机械混合料；
步骤2、采用圆片型压片机将硫-碳机械混合料在10Mpa进行压力压实，得到密实块材(厚度或高度≤15mm)，即为硫碳块料；
步骤3、将硫碳块料在干燥箱中加热至100℃，并保温3h后，通过双辊辊压机进行100℃下恒温辊压压延，单道次压延变形度为85％(截面厚度方向)，辊压压延道次为3道次，使层片化硫碳片料厚度小于等于0.05mm，自然冷却至室温(小于45℃)，得到层片化硫碳片料；
步骤4、在层片化硫碳片料表面均匀筛涂乙炔黑后，乙炔黑与层片化硫碳片料的质量比为2：98，进行折叠处理得到8层的叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料在常压干燥箱中加热至100℃，并保温1h后，通过热辊压进行100℃恒温辊压压延，单道次压延变形度为95％(截面厚度方向)，辊压压延道次为5道次，自然冷却至室温后，得到厚度为5μm～10μm硫碳材料叠层，单层硫碳材料叠层的厚度0.5μm～2μm；
步骤5、将硫碳材料叠层依次堆叠(约20～100层)模具冲裁并压实，得到圆柱型坯料，压力为40Mpa；先将坯料放入密闭容器中，将密闭容器内的温度升至150℃，保温3h，之后升温至250℃，保温3h后，降至室温，再采用球磨机对坯料进行机械破碎、采用200目～800目筛分或其他工业筛分机进行筛分，选择粒径为5μm～15μm的粒径粉体作为叠层硫碳正极材料。
实施例4
步骤1、将质量比为99:1的球状微米硫(5μm)、石墨烯通过行星式球磨机在转速110rpm下球磨2h，混合得到硫-碳机械混合料；
步骤2、采用圆片型压片机将硫-碳机械混合料在20Mpa进行压力压实，得到密实块材(厚度或高度≤15mm)，即为硫碳块料；
步骤3、将硫碳块料在干燥箱中加热至60℃，并保温5h后，通过双辊辊压机进行60℃下恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％(截面厚度方向)，辊压压延道次为5道次，使层片化硫碳片料厚度小于等于0.03mm，自然冷却至室温(小于45℃)，得到层片化硫碳片料；
步骤4、在层片化硫碳片料表面均匀刷涂碳纳米管后，乙炔黑与层片化硫碳片料的质量比为0.05：99.5，进行折叠处理得到10层的叠层硫碳正极材料；将叠层硫碳正极材料在常压干燥箱中加热至110℃，并保温1h后，通过热辊压进行110℃恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％(截面厚度方向)，辊压压延道次为5道次，自然冷却至室温后，得到厚度为5μm～10μm硫碳材料叠层，单层硫碳材料叠层的厚度约为0.5μm；
步骤5、将硫碳材料叠层依次堆叠(约20～100层)模具冲裁并压实，得到圆柱型坯料，压力为50Mpa；先将坯料放入密闭容器中，将密闭容器内的温度升至180℃，保温3h，之后升温至220℃，保温3h后，降至室温，再采用球磨机对坯料进行机械破碎、采用200目～800目筛分或其他工业筛分机进行筛分，选择粒径为5μm～15μm的粒径粉体作为叠层硫碳正极材料，其SEM形貌特征如图6所示，图中暗色条纹为层片化的单质硫层，浅色条纹为层间导电碳层。
如图7为S@SuperP、叠层硫@SuperP正极材料的热失重TG曲线测试结果，实际测试的硫含量约95.6％，和设计值95.5％基本一致，表明本发明的制备方法中硫的工艺耗损极小、可以忽略。如图8所示，将叠层硫@SuperP(实例1)、叠层硫@乙炔黑(实例3)、常规工艺升华硫@SuperP三种正极材料的长周期循环的放电比容量变化曲线对比测试结果，表明所制备的叠层硫@SuperP、叠层硫@乙炔黑相比常规工艺升华硫@SuperP具有良好的循环放电比容量、保持率和电化学稳定性。

Claims (10)

1.一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将单质硫、导电碳通过混料机研磨混合得到硫-碳机械混合料；
步骤2、采用成型模具将所述硫-碳机械混合料进行压制，得到硫碳块料；
步骤3、对所述硫碳块料通过热辊压进行辊压压延、冷却后，得到层片化硫碳片料；
步骤4、在所述层片化硫碳片料表面涂覆层间导电介质后，进行叠层处理得到叠层硫碳正极材料；将所述叠层硫碳正极材料通过热辊压进行辊压压延，冷却至室温后，得到硫碳材料叠层；
步骤5、将所述硫碳材料叠层依次堆叠模具冲裁并压实，得到坯料；先将所述坯料放入密闭容器中进行加热处理后降至室温，再对所述坯料进行机械破碎、筛分，得到叠层硫碳正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述单质硫为升华硫、微米硫、纳米硫中的一种或几种的混合物，所述导电碳为乙炔黑、SuperP、石墨烯、碳纳米管、石墨粉、膨胀石墨中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述单质硫、导电碳的质量比为90：10～99：1。
4.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述硫碳块料的厚度小于等于15mm。
5.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤3所述辊压压延过程具体为：
将所述硫碳块料加热至60℃-110℃，并保温1h-5h后，通过热辊压进行恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％～95％，辊压压延道次为1-5道次；所述层片化硫碳片料厚度小于等于0.01mm～0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤4中所述层间导电介质与层片化硫碳片料的质量比为0.05：99.5～3：97，所述叠层处理方法包括卷绕或折叠，所述叠层硫碳正极材料的层数为5-10层。
7.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤4所述辊压压延过程具体为：
将所述叠层硫碳正极材料加热至60℃-110℃，并保温1h-5h后，通过热辊压进行恒温辊压压延，单道次压延变形度为70％～95％，辊压压延道次为1-5道次。
8.根据权利要求7所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述硫碳材料叠层厚度为5μm～10μm，每层硫碳材料叠层的厚度为0.5μm～2μm。
9.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤5所述的加热处理过程为：先将密闭容器内的温度升至150℃～200℃，保温1h～3h，之后升温至220℃～300℃，保温0.5h～3h。
10.根据权利要求1所述的一种硫碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述叠层硫碳正极材料的粒径为5μm～15μm。
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Application publication date: 20200918

Assignee: Zhang Weihua

Assignor: XI'AN University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022980006356

Denomination of invention: A preparation method of sulfur carbon composite cathode material

Granted publication date: 20210806

License type: Exclusive License

Record date: 20220525