申请/专利权人：渤海大学

申请日：2023-12-08

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117855408A

主分类号：H01M4/36

分类号：H01M4/36;H01M4/485;H01M4/38;H01M4/58;H01M4/04;H01M10/054

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开了一种用于钾硫电池的黑莓状异质结构复合电极材料的制备方法及应用，利用TiO2CuMOF异质结构作为硫的载体材料，能够防止多硫化物的积累，提高硫的利用率；通过调控TiO2前驱体溶液与CuMOF比例以及微波辅助溶剂热反应温度条件，构建黑莓状异质结构材料，黑莓状异质结构实现了TiO2和CuMOF之间的协同效应，能够有效地吸附、扩散和转化多硫化物。在电池充放电过程中，TiO2可以物理捕获和吸附中间产物多硫化物，CuMOF能够促进多硫化物的双向催化，TiO2CuMOF异质结构能够保证多硫化物在TiO2和CuMOF之间的定向转移。作为钾硫电池的储硫器，使得充放电平台更长更平稳，极大的提高了硫及放电产物硫化钾的电子传递，降低内部电阻，获得更高的电池比容量和循环稳定性。

主权项：1.一种用于钾硫电池的黑莓状异质结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、配制TiO2前驱体溶液：用钛酸四丁酯、浓盐酸和无水乙醇配制TiO2前驱体混合溶液，然后采用超声波震荡3h～8h至溶液成均相，形成TiO2前驱体溶液；S2、配制CuMOF悬浮液：将CuNO32·3H2O和2,5-吡啶二羧酸溶解在N,N-二甲基甲酰胺和甲醇混合溶液中，并在80℃下回流12小时，收集获得的CuMOF悬浮液；S3、微波辅助溶剂热反应制备凝胶材料：将TiO2前驱体溶液与CuMOF悬浮液混合，常温搅拌均匀后，放入微波水热合成仪中进行微波辅助溶剂热反应，合成凝胶材料；S4、制得TiO2CuMOF异质结构：将步骤S3制备的凝胶状材料用无水乙醇洗涤三次后，浸入二氯甲烷中，并在三天内每天替换新鲜二氯甲烷，接着进行冷冻干燥10h～14h，得到黑莓状TiO2CuMOF异质结构；S5、硫的液相渗透：将步骤S4得到的TiO2CuMOF用球磨机研磨处理成粉末后加入硫粉，在120℃～180℃加热保温15h～30h，得到黑莓状TiO2CuMOFS复合正极材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 渤海大学 一种用于钾硫电池的黑莓状异质结构复合电极材料的制备方法及应用

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