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专利号: 2019106469044
申请人: 安徽师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

1)将无水乙醇与异丙醇混合均匀,再加入钛酸四丁酯,混合均匀后,水热反应,得到二氧化钛材料;

2)将步骤1)制备的二氧化钛材料分散在水中,加入三羟甲基氨基甲烷后,再加入盐酸多巴胺,进行反应,反应结束后,得二氧化钛/碳纳米材料;

3)将步骤2)制备的二氧化钛/碳纳米材料在氮气氛围下焙烧,自然冷却到室温,制得二氧化钛/碳颗粒;

4)在冰浴条件,将步骤3)制备的二氧化钛/碳颗粒分散在硫酸溶液中,加入苯胺搅拌均匀,然后加入过硫酸铵进行反应,获得半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺;

5)将步骤4)制备的半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺与硫粉混合均匀,在氩气气氛下熏硫,得到半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述无水乙醇、异丙醇、钛酸四丁酯的体积之比为(10~30):(10~20):(0.1~1.0);所述水热反应的条件为150~200℃反应4~12h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述二氧化钛材料、三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺的质量之比为1:(1~8):(0.2~0.5);所述二氧化钛材料在水中的浓度为2~6g/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中还包括:加入三羟甲基氨基甲烷后调节体系的pH为6.5~10;所述反应的时间为18~30h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述焙烧的条件为500~

800℃焙烧2~8h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤4)中,所述二氧化钛/碳颗粒、苯胺、过硫酸铵的用量比为1g:(0.15~3.0)mL:(2~4)g;所述二氧化钛/碳颗粒在硫酸中的浓度为2~6g/L;所述硫酸浓度为0.3~1mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中,所述半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺与硫粉质量比为1:1~5;所述熏硫的条件为140~180℃熏硫12~18h。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到的半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料作为锂离子电池正极材料的应用。

9.一种锂硫电池正极,其特征在于,采用权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到的半球空心状二氧化钛/碳颗粒/聚苯胺负载硫的复合材料制成。

10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的锂硫电池正极。