申请/专利权人:深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司
申请日:2023-12-11
公开(公告)日:2024-04-16
公开(公告)号:CN117380247B
主分类号:B01J27/24
分类号:B01J27/24;B01J31/18;H01M10/052;H01M4/136
优先权:
专利状态码:有效-授权
法律状态:2024.04.16#授权;2024.01.30#实质审查的生效;2024.01.12#公开
摘要:本发明属于锂硫电池技术领域,具体涉及一种锰基复合材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种锰基复合材料的制备方法,包括以下步骤:将聚丙烯腈、锰盐、碳基体和极性有机溶剂混合,经干燥后,将得到的混合物依次进行预氧化和热处理,得到所述锰基复合材料。本发明通过热解法成功合成锰基复合材料,所得到的锰基复合材料中,Mn原子以Mn‑N4的结构稳定锚定在碳基体上,即一个Mn原子被4个N原子结合;应用到锂硫电池中,由于Lewis酸碱相互作用使Mn原子与S原子之间发生了强烈的相互作用,明显削弱Li2S2中的S‑S键,降低Li2S2的分解能垒,能够更好的促进Li2S2向Li2S的转化,进一步提高锂硫电池的能量密度。
主权项:1.一种锰基复合材料作为催化剂在锂硫电池中的应用,其特征在于,所述催化剂作为锂硫电池的正极组分;所述锰基复合材料的制备方法,步骤为:将聚丙烯腈、锰盐、碳基体和极性有机溶剂混合,经干燥后,将得到的混合物依次进行预氧化、热处理和酸洗,得到所述锰基复合材料;所述碳基体包括炭黑、碳纳米管和石墨烯中的一种或几种;所述聚丙烯腈和锰盐的质量比为1:(0.05~1);所述预氧化的温度为220~260℃,保温时间为4~8h;所述热处理的温度为800~1000℃,保温时间为0.5~3h;所述热处理在保护气氛中进行;所述锰基复合材料包括碳基体和负载在所述碳基体上的锰基络合物,所述锰基络合物为Mn原子与4个N原子配位形成Mn-N4结构。
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权利要求:
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