、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段 共聚物中至少一種;所述分散劑為乙烯基雙硬脂酰胺、油酸酰、硬脂酸單甘油酯、三硬脂酸 甘油酯、液體石蠟、微晶石蠟、硬脂酸鋇、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、聚乙烯蠟、聚乙二醇中至少 一種;所述非離子型滲透劑包含JFC(脂肪醇聚氧乙烯醚)、JFC-1 (烷基酚聚氧乙烯醚)、 JFC-2(聚氧乙烯醚化合物)、JFC-E(脂肪醇聚氧乙烯醚)中的至少一種;所述陰離子型滲 透劑包含快速滲透劑T (磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽)、耐堿滲透劑AEP(脂肪酸與環氧乙烷縮 合物)和高溫滲透劑JFC-Μ(聚氧乙烯醚化合物)中的至少一種;所述助溶劑包括苯甲酸、 苯甲酸鈉、水楊酸、水楊酸鈉、對氨基苯甲酸、烏拉坦、尿素、酰胺、乙酰胺、硼砂和碘化鉀中 至少一種;所述潛溶劑包括乙醇、甘油、丙二醇和聚乙二醇中至少一種。
[0019] 作為本發明含硫電極材料制備方法的一種改進,在步驟2中,對混合后的含硫前 驅體或多孔基體施加超聲處理;霧化處理后的霧狀物顆粒粒徑小于或等于20 μπι;霧化后 顆粒越小,其與基材接觸的越充分,顆粒見的填充越均勻。
[0020] 作為本發明含硫電極材料制備方法的一種改進,步驟3中去除溶劑的方法包括負 壓干燥、加熱干燥和冷凍干燥中的至少一種。
[0021] 本發明還包括一種硫電極材料,該電極材料由多孔基體及填充于所述多孔基體中 的含硫組分組成,所述含硫組分的質量占整個電極材料的質量的比例為30%~98%。
[0022] 本發明的有益效果在于:首先將含硫組分分散于溶劑中得到均勻的溶液/懸濁 液,再通過噴霧處理,將含硫溶液/懸濁液噴成微米、納米級霧狀顆粒,霧狀顆粒再與多孔 基材混合,使得霧狀顆粒均勻的分散于每個多孔基材表面,進而滲透浸潤孔結構中;從而實 現對每個多孔基材顆粒的均勻、充分填充,之后去除溶劑,即得到含硫電極材料。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合【具體實施方式】對本發明及其有益效果進行詳細說明,但本發明的實施方 式不限于此。
[0024] 比較例,選擇粒徑在10 μ m~20 μ m、孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的多孔碳材料 作為基材,之后與硫單質混合均勻(質量比為3:7),再置于170°C環境中煅燒2h,之后冷卻 至室溫得到硫碳復合材料待用; 實施例1,與比較例不同之處在于,本實施例包括如下步驟: 含硫前驅體的配制:將硫單質、二硫化碳混合均勻得到硫的二硫化碳溶液待用; 含硫溶液填充:選擇粒徑在10 μ m~20 μ m、孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的多孔碳材 料作為基材;將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:7的質量關系稱量)霧化成 200nm左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與多孔碳基材充分接觸,并不斷滲透浸入基材的孔結 構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷攪拌基材; 干燥:完成噴霧填充后,將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含 硫電極材料。
[0025] 其余與比較例相同,不再贅述。
[0026] 實施例2,與實施例1不同的是,本實施例包括如下步驟: 含硫前驅體的配制:將硫單質、二硫化碳混合均勻得到硫的二硫化碳溶液待用; 第一份含硫溶液填充:選擇粒徑在10 μπι~20 μπκ孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的 多孔碳材料作為基材;將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:2的質量關系稱 量)霧化成200nm左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與多孔碳基材充分接觸,并不斷滲透浸入 基材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨基材; 第一次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含部分填充的硫電極材料。
[0027] 第二份含硫溶液填充:將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:5的質量 關系稱量)霧化成200nm左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與上述部分填充的硫電極材料,并 不斷滲透浸入基材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨 基材; 第二次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含硫電極材料。
[0028] 其它與實施例1的相同,這里不再重復。
[0029] 實施例3,與實施例1不同的是,本實施例包括如下步驟: 含硫前驅體的配制:將硫單質、二硫化碳混合均勻得到硫的二硫化碳溶液待用; 第一份含硫溶液填充:選擇粒徑在10 μπι~20 μπκ孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的 多孔碳材料作為基材;將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:2的質量關系稱 量)霧化成20 μ m左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與多孔碳基材充分接觸,并不斷滲透浸入 基材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨基材; 第一次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含部分填充的硫電極材料。
[0030] 第二份含硫溶液填充:將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:5的質量 關系稱量)霧化成20 μ m左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與上述部分填充的硫電極材料,并 不斷滲透浸入基材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨 基材; 第二次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含硫電極材料。
[0031] 其它與實施例1的相同,這里不再重復。
[0032] 實施例4,與實施例1不同的是,本實施例包括如下步驟: 含硫前驅體的配制:將硫單質、二硫化碳混合均勻得到硫的二硫化碳溶液待用; 第一份含硫溶液填充:選擇粒徑在?ο μ m~20 μ m、孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的多 孔碳材料作為基材;將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:2的質量關系稱量) 霧化成2 μ m左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與多孔碳基材充分接觸,并不斷滲透浸入基材 的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨基材; 第一次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含部分填充的硫電極材料。
[0033] 第二份含硫溶液填充:將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:5的質量 關系稱量)霧化成2 μ m左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與上述部分填充的硫電極材料,并 不斷滲透浸入基材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨 基材; 第二次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含硫電極材料。
[0034] 其它與實施例1的相同,這里不再重復。
[0035] 實施例5,與實施例1不同的是,本實施例包括如下步驟: 含硫前驅體的配制:將硫單質、二硫化碳混合均勻得到硫的二硫化碳溶液待用; 第一份含硫溶液填充:選擇粒徑在?ο μ m~20 μ m、孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的多 孔碳材料作為基材;將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:2的質量關系稱量) 霧化成20nm左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與多孔碳基材充分接觸,并不斷滲透浸入基材 的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨基材; 第一次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含部分填充的硫電極材料。
[0036] 第二份含硫溶液填充:將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:5的質量 關系稱量)霧化成20nm左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與上述部分填充的硫電極材料,并 不斷滲透浸入基材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨 基材; 第二次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥箱中,去除溶劑,得到含硫電極材料。
[0037] 其它與實施例1的相同,這里不再重復。
[0038] 實施例6,與實施例1不同的是,本實施例包括如下步驟: 含硫前驅體的配制:將硫單質、二硫化碳混合均勻得到硫的二硫化碳溶液待用; 第一份含硫溶液填充:選擇粒徑在10 μπι~20 μπκ孔徑為10nm~50nm、孔隙率為80%的 多孔碳材料作為基材;將上述溶液置于霧化反應器中(按照基材:硫=3:2的質量關系稱 量)霧化成5nm左右的霧狀顆粒,之后霧狀顆粒與多孔碳基材充分接觸,并不斷滲透浸入基 材的孔結構中;為了保證霧狀顆粒與不同基材的充分接觸,可以不斷球磨基材; 第一次干燥:完成噴霧填充后,向盛裝基材的容器中施加 lOMPa的氣壓,并保壓lmin ; 之后將填充了硫溶液的基材置于真空干燥