公开(公告)号：CN118419972A

公开(公告)日：2024-08-02

申请号：CN202410517047.9

申请日：2024-04-28

Applicant: 东北林业大学

Inventor： 黄海波 ,  付鸿渐 ,  李沛南 ,  敖兴旺 ,  夏雨超

IPC: C01G23/053 ,  H01M4/36 ,  H01M4/583 ,  H01M4/48 ,  H01M10/052 ,  C01B32/16 ,  C01B32/168 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

Abstract: 本发明公开了一种管套管结构二氧化钛/N掺杂碳锂‑硫电池正极材料的制备方法。该方法采用纤维素作为框架模板及碳源，利用水热处理过程中纤维素的部分解组装行为、原位碳包覆以及高温N掺杂的方法，制备出管套管结构二氧化钛/N掺杂碳锂‑硫电池正极材料。该材料具有如下优势：(1)其形貌、结构具有可调控性。通过控制其水热温度(120‑180℃)、时间(15min‑60h)，可对管状层数进行调控。(2)该材料兼具锐钛矿、金红石两相和氮掺杂碳双重特性，克服了现有二氧化钛，单质硫电导率低和锂离子扩散能力差的缺陷，具有优异循环稳定性、高充放电比容量；(3)本发明采用纤维素作为结构框架和碳源，廉价易得、污染少、能耗低，易实现规模化生产。(4)本发明在组装电池过程中，在未添加任何外加导电剂时，直接制成电极片，简化了制备工艺，节省了电极原料。所制备的管套管结构二氧化钛/N掺杂碳材料不仅可用于锂‑硫电池正极材料，还有望在超级电容器、光解水以及染料敏化太阳能电池等领域得到广泛应用。