实施方案
[0018] 为了能更好说明本发明的流程和方案,结合附图和实施例对以下发明进行进一步的说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019] 本发明提出一种新型的硫电极的制备方法,包括以下步骤:
[0020] 步骤S1,将硫脲溶解于去离子水中得到硫脲的水溶液;
[0021] 步骤S2,将碳材料与硫脲的水溶液均匀混合;
[0022] 步骤S3,光照硫脲的水溶液,使得硫脲分解,得到硫电极。
[0023] 上述技术方案中,将碳材料与硫脲均匀混合,经光照将硫脲分解后得到单质硫均匀分散于碳材料中的硫电极,从而提高硫电极的电子导电性,抑制聚硫锂的穿梭效应,提升锂硫电池的循环稳定性。
[0024] 实例化1
[0025] 将硫脲溶解与去离子水中得到浓度为10M/L的硫脲水溶液;将多孔碳与硫脲水溶液混合,碳材料与硫脲的质量比为1:8;采用波长为375nm波长的光照射碳材料与硫脲的混合物,得到硫碳复合材料。
[0026] 实例化2
[0027] 将硫脲溶解与去离子水中得到浓度为10M/L的硫脲水溶液;将多孔碳与硫脲水溶液混合,碳材料与硫脲的质量比为1:8;采用波长为420nm波长的光照射碳材料与硫脲的混合物,得到硫碳复合材料。
[0028] 实例化3
[0029] 将硫脲溶解与去离子水中得到浓度为5M/L的硫脲水溶液;将多孔碳与硫脲水溶液混合,碳材料与硫脲的质量比为1:8;采用波长为375nm波长的光照射碳材料与硫脲的混合物,得到硫碳复合材料。
[0030] 实例化4
[0031] 将硫脲溶解与去离子水中得到浓度为10M/L的硫脲水溶液;将多孔碳与硫脲水溶液混合,碳材料与硫脲的质量比为1:4;采用波长为375nm波长的光照射碳材料与硫脲的混合物,得到硫碳复合材料。
[0032] 图1中的(a)为本发明实例化1的所得硫电极在0.2C充放电电流下的循环容量曲线,其比容量可以达到550mAh/g,循环100次的每次衰减率仅为0.001%。图1中的(b)为传统方法制备的硫电极的电化学性能。实施例2‑4所得硫电极的电化学性能与实施例1相近。
[0033] 进一步的,对上述方法进行性能测试。具体测试过程如下:所选用测试的锂硫电池,负极为锂片,Celgard2325作为隔膜,1mLiTFSI溶解在1,3‑二氧戊环(DOL)和乙二醇二甲醚(DME)(体积比1:1)为电解液,在湿度和氧气浓度低于1ppm,充满氩气保护的手套箱中,使用LIR2032硬币型电池壳组装电池。在充放电测试系统中,充放电测试电压为1.7V~2.8V。
[0034] 从上述分析可以得出,该方法制备的硫电极单质硫能均匀分散于电极中,从而有效提升了电极的电子导电性,并且抑制了锂硫电池的穿梭效应,所得硫电极在0.2C充放电电流下的循环容量曲线,其比容量可以达到550mAh/g,循环100次的每次衰减率仅为0.001%。说明该方法有效提高了电池的循环稳定性。
[0035] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0036] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。