本發明(ming)屬于鋰電池制備領(ling)域,具體涉(she)及一種二(er)氧化錳硫(liu)碳正極及制備方法(fa)。
背景技術:
近年來,鋰(li)離子電池(chi)廣(guang)泛(fan)應用于各種消費(fei)類電子產品、新能(neng)源汽車及儲能(neng)系統等領(ling)域。鋰(li)硫(liu)電池(chi)以(yi)硫(liu)為正極,鋰(li)為負極,相比(bi)于傳統鋰(li)離子電池(chi),硫(liu)正極具有(you)能(neng)量密度(du)高的(de)優(you)點,其(qi)理論(lun)值達1670mAh/g。且硫(liu)對環境基(ji)本無(wu)污染,自然界儲量豐富(fu),廉價無(wu)毒,作為新一代(dai)鋰(li)離子電池(chi)正極材料具有(you)廣(guang)闊的(de)發展前景。
鋰硫(liu)電(dian)池(chi)(chi)雖然具有上(shang)述優(you)點,但其(qi)也存在較(jiao)多的問題,硫(liu)常溫下基本不(bu)導(dao)電(dian),導(dao)電(dian)性(xing)非常差,不(bu)利于電(dian)池(chi)(chi)內部電(dian)子(zi)傳導(dao);且硫(liu)在充放電(dian)過(guo)(guo)程中,體(ti)積(ji)(ji)膨(peng)脹率大,循(xun)(xun)(xun)環(huan)過(guo)(guo)程中可(ke)能引起電(dian)池(chi)(chi)結構性(xing)損(sun)壞導(dao)致(zhi)循(xun)(xun)(xun)環(huan)性(xing)能差;同時,反應過(guo)(guo)程中鋰的多硫(liu)化合物中間物可(ke)溶于電(dian)解液,易(yi)穿透隔膜到達負極,造成穿梭(suo)效應,形成沉積(ji)(ji),導(dao)致(zhi)活(huo)性(xing)物質損(sun)失,影響循(xun)(xun)(xun)環(huan)性(xing)能。
針對(dui)上(shang)述問題大量研究(jiu)試圖改善鋰硫電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)性(xing)能(neng)(neng),其(qi)中包(bao)(bao)括(kuo)采用(yong)(yong)各種硫碳復(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)(liao),多(duo)(duo)種導電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)材料(liao)(liao)復(fu)(fu)合(he)(he)的(de)方法(fa)用(yong)(yong)于(yu)改善鋰硫電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)正極(ji)材料(liao)(liao)的(de)性(xing)能(neng)(neng)。專利(li)CN102280614A公開了(le)(le)一種鋰硫電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)硫正極(ji)的(de)制(zhi)備方法(fa),該方法(fa)以活性(xing)炭、導電(dian)(dian)(dian)(dian)添(tian)加劑(ji)(ji)和升華硫顆(ke)粒及鋁(lv)鹽為原(yuan)料(liao)(liao),合(he)(he)成硫/導電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)/氧化(hua)(hua)鋁(lv)包(bao)(bao)覆的(de)復(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)(liao),旨在使用(yong)(yong)三(san)氧化(hua)(hua)二鋁(lv)包(bao)(bao)覆硫正極(ji),抑制(zhi)多(duo)(duo)硫化(hua)(hua)物的(de)溶解,提升材料(liao)(liao)的(de)循環性(xing)能(neng)(neng)和使用(yong)(yong)壽命;文獻(Juchen Guo,Yunhua Xu,and Chunsheng Wang,Pie-like electrode design for high-energy density lithium–sulfur batteries.Nature Communications.2015,6,8850)中,將(jiang)硫納米(mi)顆(ke)粒使用(yong)(yong)聚合(he)(he)物納米(mi)纖維(wei)包(bao)(bao)覆,形成硫復(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)(liao),達到了(le)(le)較高的(de)庫倫效率(lv)和優良(liang)的(de)循環性(xing)能(neng)(neng),體現了(le)(le)優異的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學性(xing)能(neng)(neng)。這些硫復(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)(liao)的(de)應(ying)用(yong)(yong),改善了(le)(le)鋰硫電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學性(xing)能(neng)(neng)。但是(shi),這些復(fu)(fu)合(he)(he)材料(liao)(liao)或(huo)(huo)受限(xian)于(yu)材料(liao)(liao)本身限(xian)制(zhi),或(huo)(huo)步驟繁瑣條件苛刻不(bu)利(li)于(yu)工業生產,或(huo)(huo)多(duo)(duo)或(huo)(huo)少的(de)限(xian)制(zhi)了(le)(le)大規模應(ying)用(yong)(yong)。
基于以上所(suo)述,需要尋找一種新方法,能夠改(gai)善硫正極(ji)材料(liao)的(de)導電(dian)性能,抑制(zhi)多硫化物穿梭效應,提升正極(ji)材料(liao)循環(huan)過程(cheng)中的(de)穩定性。且實施上簡便(bian)可(ke)行,經濟(ji)適用,從而為(wei)鋰硫電(dian)池產業化提供(gong)新途徑(jing)。
技術實現要素:
本發(fa)明的(de)目的(de)在于克服現有技的(de)缺陷(xian),提供一種(zhong)二(er)氧化錳硫碳正極(ji)及制備方法。
為(wei)(wei)實現本發明的(de)目(mu)的(de),所采用的(de)技術方(fang)案(an)為(wei)(wei):
一(yi)種(zhong)二氧化錳(meng)硫碳正極的制備方法(fa),步驟如下:
1)采用氣相沉積(ji)的(de)方法,將升華硫粉與導(dao)電劑粉末均勻混合,置于反(fan)應(ying)釜中(zhong),在反(fan)應(ying)器中(zhong)與100-550℃條件下進(jin)行反(fan)應(ying),自然冷卻后(hou)取出(chu),得到硫碳復合材(cai)料;所述(shu)的(de)硫粉與導(dao)電劑粉末的(de)質量比(bi)為1:1-9:1;
2)將(jiang)步驟(zou)1)得到的(de)硫(liu)碳復合(he)材料(liao)、硫(liu)粉(fen)(fen)、二氧化(hua)錳、分散(san)劑(ji)和粘結劑(ji)混合(he),以氮甲基(ji)吡咯烷酮(tong)NMP為溶劑(ji),充分攪(jiao)拌均勻,獲得勻制好的(de)漿料(liao);重量(liang)份數比(bi)為10-70份的(de)硫(liu)碳復合(he)材料(liao)、10-30份的(de)硫(liu)粉(fen)(fen)、10-70份的(de)二氧化(hua)錳顆粒(li)、0-10份的(de)分散(san)劑(ji)干粉(fen)(fen)和1-20份的(de)粘結劑(ji)干粉(fen)(fen);
3)將勻制好的漿料均勻的涂(tu)覆在(zai)正(zheng)極(ji)集流體表面,形成一層(ceng)正(zheng)極(ji)涂(tu)覆層(ceng),然后在(zai)80-130℃下加熱(re)烘干,得到(dao)一級二氧化錳(meng)硫碳核殼結(jie)構正(zheng)極(ji);
4)將步驟3)得到的一級(ji)二(er)氧(yang)化錳硫碳(tan)(tan)核殼(ke)(ke)結(jie)構(gou)正極極片(pian)在(zai)氮氣環境下加熱,進行原(yuan)位升華,使硫生長于一級(ji)二(er)氧(yang)化錳硫碳(tan)(tan)核殼(ke)(ke)結(jie)構(gou)的硫碳(tan)(tan)殼(ke)(ke)上完成(cheng)(cheng)固硫,形成(cheng)(cheng)二(er)級(ji)二(er)氧(yang)化錳硫碳(tan)(tan)核殼(ke)(ke)結(jie)構(gou);升華溫(wen)度(du)為90-200攝氏度(du)。
步(bu)驟1)中導(dao)電(dian)劑為(wei)炭黑、氪氰黑、活性炭、碳(tan)納米管、石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)、石(shi)墨(mo)(mo)類(lei)導(dao)電(dian)劑等導(dao)電(dian)材料中的(de)一種(zhong)或幾種(zhong)。
優選的,步驟1)中(zhong)導電劑為碳納米管;
所述(shu)粘結劑為聚偏氟乙烯PVDF或聚四氟乙烯PTFE。
所述(shu)分散(san)劑為聚乙烯吡咯烷酮PVP。
步驟(zou)3)中(zhong)極片涂布(bu)厚度為10-200微米。
本發(fa)明還包括根據所述的(de)(de)制備(bei)方法(fa)得到的(de)(de)二氧化(hua)錳硫碳正極。
與現有(you)技術相(xiang)比(bi),本發明(ming)的(de)有(you)益(yi)效果是:
本發(fa)明的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)具(ju)有以(yi)下優(you)點(dian):(1)該原位制(zhi)備鋰硫電(dian)池正(zheng)極(ji)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)要(yao)求條(tiao)件簡(jian)單(dan)(dan),方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)簡(jian)易,適用范圍(wei)廣(guang)泛;(2)該方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)通(tong)過控(kong)制(zhi)組分比(bi)例(li)以(yi)及(ji)溫(wen)度可(ke)(ke)選擇(ze)性(xing)(xing)(xing)(xing)控(kong)制(zhi)合(he)成不同形貌、組成和(he)厚度的(de)(de)二(er)(er)氧化錳硫碳(tan)核(he)殼結(jie)構正(zheng)極(ji)復合(he)物(wu),可(ke)(ke)控(kong)性(xing)(xing)(xing)(xing)高;(3)該制(zhi)備方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)制(zhi)備的(de)(de)二(er)(er)氧化錳硫碳(tan)核(he)殼結(jie)構正(zheng)極(ji)復合(he)物(wu)具(ju)有多(duo)(duo)孔性(xing)(xing)(xing)(xing)連接性(xing)(xing)(xing)(xing),改善了單(dan)(dan)一物(wu)種(zhong)導電(dian)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)其他性(xing)(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)兼(jian)容性(xing)(xing)(xing)(xing),具(ju)備良好(hao)導電(dian)性(xing)(xing)(xing)(xing);(4)該二(er)(er)氧化錳硫碳(tan)核(he)殼結(jie)構復合(he)鋰硫電(dian)池正(zheng)極(ji)材料(liao)(liao),兼(jian)具(ju)復合(he)材料(liao)(liao)和(he)多(duo)(duo)孔材料(liao)(liao)的(de)(de)優(you)點(dian),可(ke)(ke)快速響(xiang)應電(dian)信號,提高活性(xing)(xing)(xing)(xing)物(wu)質(zhi)的(de)(de)利用率,提升活性(xing)(xing)(xing)(xing)物(wu)質(zhi)克容量;(5)該制(zhi)備方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)工(gong)藝(yi)簡(jian)單(dan)(dan),重復性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao),工(gong)業生產前(qian)景廣(guang)闊。
本發(fa)明針對現有技(ji)術的(de)(de)不足,提供了新(xin)型的(de)(de)二(er)氧化錳(meng)硫(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池正極(ji)的(de)(de)制(zhi)備方(fang)法,該制(zhi)備方(fang)法簡單(dan),材料以二(er)氧化錳(meng)為結(jie)構(gou)(gou)支撐,導電(dian)(dian)性良好的(de)(de)導電(dian)(dian)劑材料提供導電(dian)(dian)網絡,硫(liu)(liu)通(tong)過原位升(sheng)華(hua)均勻的(de)(de)填充在二(er)氧化錳(meng)晶體(ti)與碳(tan)納米管網絡的(de)(de)間隙,同(tong)時二(er)氧化錳(meng)可(ke)以提供容量(liang)。這種二(er)氧化錳(meng)硫(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)結(jie)構(gou)(gou)可(ke)以有效抑制(zhi)多硫(liu)(liu)化物穿梭效應,緩(huan)解(jie)體(ti)積膨脹,提升(sheng)循環穩定性,并且能(neng)夠有效改善硫(liu)(liu)正極(ji)的(de)(de)導電(dian)(dian)性,提高電(dian)(dian)池容量(liang)發(fa)揮。
附圖說明
圖(tu)1為實施例1制備的一(yi)級二氧化錳硫(liu)碳核殼結構的鋰硫(liu)電(dian)池正極極片的掃描電(dian)鏡圖(tu)片;
圖2為實施例1制備的(de)二(er)(er)級二(er)(er)氧化(hua)錳硫碳核殼(ke)結構的(de)鋰硫電(dian)池正極(ji)(ji)極(ji)(ji)片的(de)掃(sao)描電(dian)鏡圖片;
圖3為實施例1制備(bei)的正極(ji)極(ji)片的扣式電池充放電曲線;
圖4為(wei)實施例2制備(bei)的(de)一級二(er)氧化錳硫(liu)碳核殼結構的(de)鋰硫(liu)電池正(zheng)極(ji)極(ji)片的(de)掃(sao)描電鏡圖片;
圖5為實施例2制備(bei)的二級(ji)二氧化錳硫(liu)碳核殼結構的鋰硫(liu)電(dian)池正極極片的掃描電(dian)鏡圖片;
圖6為實(shi)施例2制備(bei)的正(zheng)極(ji)極(ji)片的扣式電(dian)池(chi)充放電(dian)曲線(xian)。
具體實施方式
以(yi)下結合附圖和具(ju)體實施例(li)對(dui)本(ben)發明作進一步(bu)詳細說明。應(ying)當理解(jie),此處所描述(shu)的具(ju)體實施例(li)僅僅用(yong)以(yi)解(jie)釋本(ben)發明,并不(bu)用(yong)于限(xian)定本(ben)發明。
實施例1:
1)選擇單質硫S8與碳(tan)納米管粉(fen)(fen)CNT反(fan)(fan)應(ying),將硫(liu)粉(fen)(fen)過篩100-200目,得到(dao)硫(liu)粉(fen)(fen),與碳(tan)納米管CNT按重(zhong)量(liang)比7:3混合(he)均勻后(hou),置于反(fan)(fan)應(ying)釜中(zhong),在155℃下(xia)高溫反(fan)(fan)應(ying)6小時,自然冷卻(que)后(hou)取出,得到(dao)硫(liu)碳(tan)復(fu)合(he)材料(liao),待用;
2)以氮(dan)甲基吡咯烷(wan)酮NMP為(wei)(wei)溶劑,將溶劑和干粉(fen)(fen)以重量比(bi)為(wei)(wei)60:10:20:10的(de)硫(liu)碳復合(he)材料、細硫(liu)粉(fen)(fen)、二氧化錳、粘結劑(本實施(shi)例為(wei)(wei)6%的(de)聚偏氟乙烯PVDF乳液)混合(he),配比(bi)漿料,并勻(yun)制均勻(yun);
3)對正(zheng)極(ji)集流(liu)體鋁箔進行涂布,涂布層(ceng)厚度為150微米,在(zai)80℃-130℃的爐膛內,走帶(dai)烘干,獲得一級二氧化(hua)錳硫碳核殼結構(gou)的鋰硫電池正(zheng)極(ji)極(ji)片;
4)將步(bu)驟3)得到(dao)的(de)正(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)在(zai)150℃條件下原位升華60分鐘,得到(dao)二級二氧化錳硫(liu)碳核殼結構正(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)。
圖(tu)(tu)1為(wei)(wei)實施(shi)例(li)(li)1制備的(de)一級二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)結構(gou)的(de)鋰(li)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)(pian)的(de)掃(sao)描電(dian)(dian)(dian)鏡圖(tu)(tu)片(pian)(pian)。圖(tu)(tu)1顯示,硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)/CNT材料(liao)(liao)均勻包覆于(yu)二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)表面,形成(cheng)一級二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)結構(gou)。圖(tu)(tu)2為(wei)(wei)實施(shi)例(li)(li)1制備的(de)二(er)(er)級二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)結構(gou)的(de)鋰(li)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)(pian)的(de)掃(sao)描電(dian)(dian)(dian)鏡圖(tu)(tu)片(pian)(pian)。由(you)圖(tu)(tu)2可(ke)知,鋰(li)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)(pian)的(de)微觀結構(gou)組成(cheng)為(wei)(wei):二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)作(zuo)為(wei)(wei)結構(gou)支撐,對硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)復合材料(liao)(liao)起固定作(zuo)用。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)復合材料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)CNT構(gou)成(cheng)的(de)立體網(wang)狀結構(gou),構(gou)成(cheng)良好的(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)網(wang)絡。同時升華硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)填充到導(dao)電(dian)(dian)(dian)網(wang)絡中(zhong)(zhong),提(ti)高硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)導(dao)電(dian)(dian)(dian)性的(de)同時,又能吸附反應過程的(de)多硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)物,抑(yi)制穿梭效(xiao)應。該材料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)嵌(qian)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)壓略高于(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu),并可(ke)提(ti)供容(rong)(rong)量(liang)。對于(yu)實施(shi)例(li)(li)1,所制備的(de)二(er)(er)級二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)結構(gou)鋰(li)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)(pian)進行容(rong)(rong)量(liang)測試,結果(guo)如(ru)圖(tu)(tu)3所示。由(you)圖(tu)(tu)3可(ke)知,該方法制備的(de)二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)碳(tan)核殼(ke)扣式電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)容(rong)(rong)量(liang)可(ke)達(da)(da)778mAh/g,其中(zhong)(zhong),硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)S8的(de)容(rong)(rong)量(liang)發揮可(ke)達(da)(da)1180mAh/g。
實施例2:
實(shi)施(shi)例(li)2與(yu)實(shi)施(shi)例(li)1的(de)制(zhi)備方法相同(tong),區別僅在(zai)于,步(bu)驟(zou)2)中的(de)硫碳復合材料、硫粉、二氧化錳、粘結劑(ji)的(de)重量(liang)比例(li)為(wei)40:10:40:10。
圖4為(wei)實(shi)施例2制(zhi)備(bei)的一級(ji)二(er)氧化(hua)(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)碳(tan)核殼結(jie)構的鋰(li)硫(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池正極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)的掃(sao)描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡圖片(pian)。圖4顯示(shi),硫(liu)(liu)/CNT材(cai)料均勻(yun)包覆于二(er)氧化(hua)(hua)錳(meng)(meng)表面(mian),形成一級(ji)二(er)氧化(hua)(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)碳(tan)核殼結(jie)構。圖5為(wei)實(shi)施例2制(zhi)備(bei)的二(er)級(ji)二(er)氧化(hua)(hua)錳(meng)(meng)硫(liu)(liu)碳(tan)核殼結(jie)構的鋰(li)硫(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池正極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)的掃(sao)描(miao)電(dian)(dian)(dian)(dian)鏡圖片(pian)。由圖5鋰(li)硫(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池正極(ji)(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)片(pian)的微觀結(jie)構組成為(wei):二(er)氧化(hua)(hua)錳(meng)(meng)作為(wei)結(jie)構支撐,對硫(liu)(liu)碳(tan)復(fu)合材(cai)料起固定作用。硫(liu)(liu)碳(tan)復(fu)合材(cai)料中CNT構成的立體網狀結(jie)構,構成良(liang)好的導電(dian)(dian)(dian)(dian)網絡。同時升華硫(liu)(liu)填充到導電(dian)(dian)(dian)(dian)網絡中,提高硫(liu)(liu)正極(ji)(ji)(ji)(ji)導電(dian)(dian)(dian)(dian)性的同時,又能吸附反應過(guo)程(cheng)的多硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu),抑制(zhi)穿梭效應。該材(cai)料中二(er)氧化(hua)(hua)錳(meng)(meng)嵌鋰(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓略高于硫(liu)(liu),并可提供容量。
對于實(shi)施例2,所(suo)制備(bei)的(de)二級二氧(yang)化錳硫(liu)碳核殼結構(gou)鋰硫(liu)電(dian)池正極極片進行容(rong)量(liang)(liang)測試,結果如圖6所(suo)示。由(you)圖6可(ke)知,該方法制備(bei)的(de)二氧(yang)化錳硫(liu)碳核殼扣(kou)式電(dian)池的(de)容(rong)量(liang)(liang)可(ke)達由(you)圖6可(ke)知,該方法制備(bei)的(de)二氧(yang)化錳硫(liu)碳核殼結構(gou)復合材料扣(kou)式電(dian)池的(de)容(rong)量(liang)(liang)可(ke)達400.6mAh/g,其中,硫(liu)S8的(de)容(rong)量(liang)(liang)發揮可(ke)達761.5mAh/g。
實(shi)施(shi)(shi)例3:實(shi)施(shi)(shi)例3與(yu)實(shi)施(shi)(shi)例1的(de)(de)制備(bei)方法(fa)相(xiang)同,區別僅(jin)在于(yu),步驟1)中的(de)(de)硫(liu)粉與(yu)導電劑(ji)粉末石墨(mo)烯的(de)(de)比例為:1:1。該方法(fa)制備(bei)的(de)(de)二氧化錳硫(liu)碳核殼(ke)結構復合(he)材料扣式電池的(de)(de)容量(liang)可達220.1mAh/g,其中,硫(liu)S8的(de)(de)容量(liang)發揮可達680.5mAh/g。
實施例4:實施例4與實施例1的制備方法相同,區別僅在于,步驟1)中單質硫S8與(yu)碳(tan)納米管粉的比例(li)為(wei)9:1,該方法制備的二氧(yang)化錳硫(liu)碳(tan)核(he)殼(ke)結構復合材(cai)料扣式電池(chi)的容量可達640.7mAh/g,其中,硫(liu)S8的容量發揮可達880.5mAh/g。
實(shi)施(shi)例(li)5:實(shi)施(shi)例(li)5與實(shi)施(shi)例(li)1的(de)制(zhi)備方法相同,區(qu)別僅在于,步(bu)(bu)驟(zou)1)中的(de)反應溫度(du)為100℃,步(bu)(bu)驟(zou)2)中的(de)硫(liu)(liu)碳復(fu)合材料、硫(liu)(liu)粉(fen)、二氧化錳(meng)、分散劑聚乙烯吡(bi)咯烷酮PVP、粘結劑的(de)重量(liang)比(bi)例(li)為60:10:10:10:10。步(bu)(bu)驟(zou)3)中的(de)涂(tu)布厚(hou)度(du)為200微米,步(bu)(bu)驟(zou)4)中的(de)升(sheng)華溫度(du)為200℃,升(sheng)華時間為40分鐘。該方法制(zhi)備的(de)二氧化錳(meng)硫(liu)(liu)碳核殼結構復(fu)合材料扣式電池(chi)的(de)容量(liang)可達(da)520.1mAh/g,其(qi)中,硫(liu)(liu)S8的(de)容量(liang)發揮可達(da)920.5mAh/g。
實施例(li)(li)6:實施例(li)(li)6與實施例(li)(li)1的(de)制備方法相(xiang)同,區別僅在于,中步驟(zou)2)中的(de)硫(liu)(liu)碳復(fu)合(he)材料、硫(liu)(liu)粉、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)錳(meng)、分散劑聚乙烯吡咯烷(wan)酮PVP、粘結劑的(de)重(zhong)量(liang)(liang)比(bi)例(li)(li)為40:30:10:10:10。步驟(zou)3)中的(de)涂布厚度為50微米;該(gai)方法制備的(de)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)錳(meng)硫(liu)(liu)碳核殼結構復(fu)合(he)材料扣式電池的(de)容量(liang)(liang)可(ke)達(da)234.6mAh/g,其(qi)中,硫(liu)(liu)S8的(de)容量(liang)(liang)發揮可(ke)達(da)672.5mAh/g。
實(shi)(shi)施(shi)例7:實(shi)(shi)施(shi)例7與實(shi)(shi)施(shi)例1的制(zhi)備方法相同(tong),區別僅在于,中(zhong)步(bu)(bu)驟(zou)2)中(zhong)的硫(liu)碳復合材料、硫(liu)粉、二氧(yang)化錳、分(fen)散(san)劑(ji)聚乙(yi)烯吡咯烷酮PVP、粘結(jie)劑(ji)的重量(liang)比例為(wei)70:10:10:5:5。步(bu)(bu)驟(zou)4)中(zhong)的升華溫度(du)為(wei)90℃,升華時(shi)間為(wei)120分(fen)鐘。步(bu)(bu)驟(zou),該方法制(zhi)備的二氧(yang)化錳硫(liu)碳核殼(ke)結(jie)構復合材料扣式電池的容(rong)量(liang)可達721.2mAh/g,其中(zhong),硫(liu)S8的容(rong)量(liang)發揮可達1046.7mAh/g。
實(shi)施例8:實(shi)施例6與實(shi)施例1的制(zhi)(zhi)備方(fang)法相同,區別(bie)僅(jin)在于,中(zhong)步驟1)反應(ying)溫度為(wei)550℃。步驟4)中(zhong)的升(sheng)(sheng)華(hua)溫度為(wei)90℃,升(sheng)(sheng)華(hua)時間為(wei)120分鐘。步驟,該方(fang)法制(zhi)(zhi)備的二(er)氧化(hua)錳硫碳核(he)殼結構復(fu)合材料扣(kou)式(shi)電池的容量可達580.4mAh/g,其中(zhong),硫S8的容量發揮(hui)可達946.4mAh/g。
以上所述(shu)僅(jin)是本發(fa)明的(de)(de)優選實施方式,應(ying)當(dang)指出(chu),對于(yu)本技(ji)術領域的(de)(de)普(pu)通技(ji)術人員來說,在不脫(tuo)離本發(fa)明原理(li)的(de)(de)前(qian)提下,還可(ke)以做出(chu)若干改進和潤(run)(run)飾(shi),這些(xie)改進和潤(run)(run)飾(shi)也應(ying)視為本發(fa)明的(de)(de)保護(hu)范圍。