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氢键有机框架-硫复合材料的制备和在锂硫电池中的应用 

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摘要:本发明公开了一种氢键有机框架‑硫复合材料的制备方法和其在锂硫电池中的应用,其是将氢键有机框架材料(HOFs)、升华硫粉和导电材料在一定温度条件下经反应复合制得。本发明制备方法具有设备要求低,成本消耗低的特点,其所得复合材料中含有丰富的氢键,且氢键有机框架材料和硫之间存在键合作用,这些氢键和含硫化学键能够有效吸脱附多硫化锂,提高电极的储锂活性和容量稳定性,因此将其作为锂硫电池正极材料时,初始容量可高达1000mAhg,并表现出较好的循环寿命和容量保持率,具有良好应用潜力。

主权项:1.一种氢键有机框架-硫复合材料的制备方法,其特征在于,将升华硫粉、氢键有机框架材料、导电材料按一定比例经球磨混合均匀后,在一定温度下搅拌反应一段时间,再经粉碎得到所述氢键有机框架-硫复合材料;所述氢键有机框架材料是将3,5-二氨基-1H-1,2,4-三唑和或4,4',4",4"'-9H-咔唑-1,3,6,8-四基四苯甲醛溶解于N,N-二甲基乙酰胺中,并加入1,4,5,8-萘四甲酸二酐和或四苯基乙烯,搅拌形成澄清溶液,随后将溶液转移到高压反应釜中,120~180℃加热反应8~12h,待自然冷却到室温后,经离心、洗涤、冷冻干燥制得;其中所用3,5-二氨基-1H-1,2,4-三唑和或4,4',4",4"'-9H-咔唑-1,3,6,8-四基四苯甲醛与1,4,5,8-萘四甲酸二酐和或四苯基乙烯的摩尔比为1:1~4;所述升华硫粉和氢键有机框架材料、导电材料的质量百分数之比为6~9:1~3:0~3。

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