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申请/专利权人：河南科技学院

申请日：2024-12-31

公开（公告）日：2025-02-07

公开（公告）号：CN119400842A

专利技术分类：..作为活性物质、活性体、活性液体的材料的选择[2006.01]

专利摘要：本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用，将壳聚糖与植酸交联制得多孔生物碳气凝胶；再与催化剂纳米In2O3复合得到多孔生物碳气凝胶@In2O3复合材料；再进行冷冻干燥、微波加热处理，使气凝胶碳化得到N、P共掺杂三维多孔生物碳@In2O3复合材料；再与单质S复合得到N、P共掺杂三维多孔生物碳@In2O3@S复合材料即锂硫电池正极材料。本发明构筑具有“限域‑锚定‑催化转化”多功能耦合作用的正极材料，在应用于锂硫电池中时能够实现对LiPSs的限域、锚定并促进其催化转化，从根本上抑制LiPSs的穿梭效应并显著提高其倍率和循环稳定性；具有制备工艺简单、环境友好等优点。

专利权项：1.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：步骤S1：多孔生物碳气凝胶的制备将壳聚糖分散于去离子水中得到浓度为3wt%～5wt%的壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液在20～40℃水浴条件下搅拌1～3h，再逐滴加入交联剂植酸进行交联反应，待观察到壳聚糖溶液完全发生交联凝结后停止加热搅拌，将反应产物于室温静置后分装到模具中，再放置于液氮中处理5～20s实现快速冷冻，待观察到反应产物完全冻结后进行冷冻干燥得到多孔生物碳气凝胶；步骤S2：多孔生物碳气凝胶@In2O3复合材料的制备将纳米In2O3催化剂与无水乙醇混合均匀得到In2O3溶液，再将步骤S1得到的多孔生物碳气凝胶浸泡在In2O3溶液中，超声1～3h后加热至无水乙醇挥发，再进行冷冻干燥得到多孔生物碳气凝胶@In2O3复合材料；步骤S3：N、P共掺杂多孔生物碳@In2O3复合材料的制备将步骤S2得到的多孔生物碳气凝胶@In2O3复合材料进行微波加热处理使其内部的气凝胶碳化得到具有三维结构的N、P共掺杂多孔生物碳@In2O3复合材料，其中微波加热处理的功率为300～650W，时间为2～8min；步骤S4：N、P共掺杂多孔生物碳@In2O3@S复合材料的制备将步骤S3得到的N、P共掺杂多孔生物碳@In2O3复合材料与单质硫混合均匀，再将混合物料转移至管式炉中，在无氧气氛下于150～160℃煅烧4～8h，最终得到N、P共掺杂多孔生物碳@In2O3@S复合材料即锂硫电池正极材料。

百度查询： 河南科技学院 一种锂硫电池正极材料的制备方法及应用