一种多孔结构的硫电极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔结构的硫电极材料的制备方法包括如下步骤：制备硫磺菌培养液；制备硫磺和硫磺菌混合培养液；制备多孔结构的硫电极材料，包括：将得到的硫磺和硫磺菌混合培养液在真空干燥箱中干燥1‑5h，然后在充满保护气体氩气环境中，以10‑30℃/min的加热速率加热，并在600‑800℃下退火1‑5h，得到多孔结构的硫电极材料。本发明专利技术多孔结构可以使金属离子如Li

Preparation of a porous structure of sulfur electrode materials

The invention discloses a method for preparing sulfur electrode material of a porous structure includes the following steps: preparation of sulfur bacteria culture solution; preparing a mixture of sulfur and sulfur bacteria culture solution; preparation of sulfur electrode materials, porous structure including sulfur and sulfur bacteria will be mixed medium in a vacuum drying box for drying 1 5h, then filled with protective gas argon atmosphere, heating rate to 10 heating at 30 for /min, and 1 5h in 600 annealing at the temperature of 800 DEG C, obtained sulfur electrode material with porous structure. The porous structure of the invention can make metal ions such as Li

【技术实现步骤摘要】
一种多孔结构的硫电极材料的制备方法
本专利技术涉及电极材料制备领域，尤其涉及一种多孔结构的硫电极材料的制备方法。
技术介绍
近年来，由于电动汽车和智能电网的兴起，越来越多的科研工作者开始寻找和研究高能量密度的电极材料。其中，硫的理论比容量超过1600毫安时/克。同时硫具有生产成本低廉，毒性低，容量高和能量密度高等优点，引起了电池工作者们极大的研究兴趣。然而硫作为电极存在以下问题：硫离子导电性较差，导致硫的利用率低。与金属离子形成的多硫化物易溶于电解质溶液中，造成活性物质减少。硫电极的以上缺陷使得组装成电池后的，电池的循环性能差、性能衰减快。众所周知,电极材料的形貌与表面积对电池电化学性能有重要的影响。因此探索一种可以硫离子固定，金属离子由进出的通道或孔隙结构成为解决硫电极材料问题的主要依据。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种多孔结构的硫电极材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种多孔结构的硫电极材料的制备方法包括如下步骤：制备硫磺菌培养液；制备硫磺和硫磺菌混合培养液；制备多孔结构的硫电极材料，包括：将得到的硫磺和硫磺菌混合培养液在真空干燥箱中干燥1-5h，然后在充满保护气体氩气环境中，以10-30℃/min的加热速率加热，并在600-800℃下退火1-5h，得到多孔结构的硫电极材料。进一步的，所述步骤制备硫磺菌培养液为：先将培养基的pH值设置为3-8，温度为25-30℃，然后称量玉米粉1-3g,蛋白胨0.5-1.5g，MgSO4.7H2O0.05-0.15g，KH2PO40.1-0.3g和硫磺菌粉加入到放置有50-150ml去离子水中，放入转速为100-160r/min的恒温振荡摇床中振荡培养5-7d，得到的硫磺菌培养液。进一步的，所述步骤制备硫磺和硫磺菌混合培养液为:称取硫磺粉于所述硫磺菌培养液中，并磁力搅拌1-30min；然后放置15-40h；接着用低转速离心方法去渣，将得到悬浮液在高转速下离心，并反复洗涤2-8次，得硫磺和硫磺菌混合培养液。进一步的，所述硫磺菌粉为贝氏硫细菌、发硫菌、硫小杆菌、硫化叶菌、紫硫菌和绿硫菌中任意一种。由上述对本专利技术结构的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术制得的多孔结构的材料活性表面较大,可增加电解液与活性材料的接触,提供材料更多的电化学反应位,提高电极容量；可作为缓冲层,减小循环过程中的结构变化,提高电极循环稳定性。多孔结构可以使金属离子如Li+，Na+和Mg2+等，自由进出多孔结构的孔道，从而增强电池的循环性能。且硫离子固定在已碳化的生物质体硫磺菌中，不能轻易流失，使硫的利用率加大。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一种多孔结构的硫电极材料的制备方法的流程示意图；图2为本专利技术多孔结构的硫电极材料的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1及图2所示，为本专利技术一种多孔结构的硫电极材料的制备方法及结构图。实施例1S101、制备硫磺菌培养液；首先将培养基的pH值设置为5.0，温度在27℃，称量玉米粉3g，蛋白胨1.5g，MgSO4.7H2O(七水硫酸锰)0.05g，KH2PO4(磷酸二氢钾)0.2g和菌粉加入到放置有100ml去离子水中，将以上配置的溶液放入转速为120r/min的恒温振荡摇床中振荡培养7d，得到硫磺菌培养液。S102、制备硫磺和硫磺菌混合培养液；称取少量量的硫磺粉于硫磺菌培养液中，并磁力搅拌15min；然后放置20h；接着用低转速离心方法去渣，将得到悬浮液在高转速下离心，并反复洗涤6次得到硫磺和硫磺菌混合培养液；S103、制备多孔结构的硫电极材料，将得到的硫磺和硫磺菌混合培养液在真空干燥箱中干燥3h然后在充满保护气体氩气环境中，以20℃/min的加热速率加热，并在700℃下退火3h，得到多孔结构的硫电极材料。实施例2S101、制备硫磺菌培养液；首先将培养基的pH值设置为8.0，温度在28℃，称量玉米粉3g，蛋白胨1.2g，MgSO4.7H2O(七水硫酸锰)0.1g，KH2PO4(磷酸二氢钾)0.3g和菌粉加入到放置有100ml去离子水中，将以上配置的溶液放入转速为150r/min的恒温振荡摇床中振荡培养6d，得到硫磺菌培养液。S102、制备硫磺和硫磺菌混合培养液；称取少量量的硫磺粉于硫磺菌培养液中，并磁力搅拌20min；然后放置25h；接着用低转速离心方法去渣，将得到悬浮液在高转速下离心，并反复洗涤8次得到硫磺和硫磺菌混合培养液；S103、制备多孔结构的硫电极材料，将得到的硫磺和硫磺菌混合培养液在真空干燥箱中干燥3h然后在充满保护气体氩气环境中，以25℃/min的加热速率加热，并在600℃下退火4h，得到多孔结构的硫电极材料。本专利技术制得的多孔结构可以使金属离子如Li+，Na+和Mg2+等，自由进出多孔结构的孔道，从而增强电池的循环性能。且硫离子固定在已碳化的生物质体硫磺菌中，不能轻易流失，使硫的利用率加大。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔结构的硫电极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：制备硫磺菌培养液；制备硫磺和硫磺菌混合培养液；制备多孔结构的硫电极材料，包括：将得到的硫磺和硫磺菌混合培养液在真空干燥箱中干燥1‑5h，然后在充满保护气体氩气环境中，以10‑30℃/min的加热速率加热，并在600‑800℃下退火1‑5h，得到多孔结构的硫电极材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔结构的硫电极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：制备硫磺菌培养液；制备硫磺和硫磺菌混合培养液；制备多孔结构的硫电极材料，包括：将得到的硫磺和硫磺菌混合培养液在真空干燥箱中干燥1-5h，然后在充满保护气体氩气环境中，以10-30℃/min的加热速率加热，并在600-800℃下退火1-5h，得到多孔结构的硫电极材料。2.根据权利要求1所述一种多孔结构的硫电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤制备硫磺菌培养液为：先将培养基的pH值设置为3-8，温度为25-30℃，然后称量玉米粉1-3g,蛋白胨0.5-1.5g，MgSO4.7H2O0.05-0.15g，KH2PO...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙绍庆，
申请(专利权)人：福建新峰二维材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35