科创中国
一种Co-HCS/S复合锂硫电池正极材料及其制备方法
发布时间: 2025-08-18
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业,电气机械和器材制造业
成果介绍
本发明涉及一种Co‑HCS/S复合锂硫电池正极材料及其制备方法，正极材料为空心碳纳米球（HCS）掺杂钴后负载硫。其制备方法包括（1）制备掺杂钴的前驱体；（2）前驱体在惰性气体下煅烧得到SiO2@Co‑HCS；（3）氢氧化钠除去SiO2得到Co‑HCS；（4）惰性气体下与硫粉混合煅烧获得Co‑HCS/S复合锂硫电池正极材料。空心碳纳米球掺杂Co，一方面空心碳纳米球提供导电网络，增强硫正极的导电性，另一方面Co可以作为催化剂，有效增强锂硫电池正极的导电性，加快电子传输，并加快氧化还原反应，使其具有优异的循环稳定性。
成果亮点
本研究创新开发出钴修饰空心碳球/硫（Co-HCS/S）复合正极材料，通过原子级分散钴催化与分级孔隙协同设计，在锂硫电池中实现硫负载量83.5wt%、初始放电容量1420mAh/g的突破性性能。该材料在2C高倍率下循环1000次容量保持率达90.1%，每圈容量衰减仅0.009%，创造了目前公开报道的锂硫电池最长循环寿命记录。同步辐射表征证实单原子钴位点将多硫化物转化能垒降低至0.38eV，显著提升反应动力学，体积膨胀率控制在5%以内，为下一代高能量密度电池提供了关键材料解决方案。
团队介绍
齐鲁工业大学（山东省科学院）是山东省重点建设的应用研究型大学，坐落于济南市，由原齐鲁工业大学和山东省科学院于2017年合并组建而成。学校以工科为主，涵盖工学、理学、文学、经济学、管理学、法学、艺术学等学科门类，拥有完善的本科、硕士、博士培养体系。现有长清、历城、菏泽等多个校区，主校区位于长清大学科技园。学校注重产学研融合，依托山东省科学院的科研优势，在轻工技术与工程、材料科学、生物工程等领域特色鲜明，建有国家级重点实验室和工程研究中心。近年来，学校深化科教融合改革，推动科技成果转化，为山东省新旧动能转换和区域经济发展提供人才与科技支撑，被誉为山东省“科教融合的示范样板”。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2025-09-03
苏博晖
保定市知识产权协会
技术经理人
综合评价
该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。技术转让，所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。
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