[发明专利]一种硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料，其特征在于，是将硫元素掺杂到炭材料而形成的硫杂炭材料，或者是将硫元素和氮元素两种掺杂到炭材料而形成的硫-氮杂炭材料，所述的炭材料为碳黑。

2.根据权利要求1所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料，其特征在于，所述的硫杂炭材料中硫元素的质量百分含量为0.1％-20％；

或者，所述的硫-氮杂炭材料中硫元素和氮元素两种的总质量百分含量为0.1％-20％。

3.根据权利要求1所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料，其特征在于，所述的硫元素的来源为硫单质或含硫的化合物；所述的含硫的化合物包括在加热温度大于室温下含硫化合物气体生成的有机物或在加热温度大于室温下含硫化合物气体生成的无机物；

所述的硫元素和氮元素两种的来源为氮单质和硫单质两种、硫单质和含氮元素的化合物两种、氮单质和含硫元素的化合物两种或者含硫元素和氮元素的化合物；所述的含硫元素和氮元素的化合物包括在加热温度大于室温下含硫和氮化合物气体生成的有机物或者在加热温度大于室温下含硫和氮化合物气体生成的无机物。

4.根据权利要求3所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料，其特征在于，所述的含氮元素的化合物为取代或未取代的咪唑、叠氮化钠、胺、取代或未取代的噻吩中的一种或两种以上；

所述的含硫元素的化合物为二巯基丙醇、硫醚、硫化铁中的一种或两种以上；

所述的含硫元素和氮元素的化合物为硫脲、硫代乙酰胺、苯磺酰胺、二硫氰基甲烷、硫化铵中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料的制备方法，包括步骤：

(1)将硫元素掺杂原料或者硫元素和氮元素两种掺杂原料与炭材料混合均匀后倒入水中，制成均匀分散的悬浊液；

(2)将悬浊液干燥所得物质研磨后于密封环境在惰性气体氛围中煅烧，得到硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料。

6.根据权利要求5所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，干燥的条件为：50℃-70℃烘干。

7.根据权利要求5所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的惰性气体为氩气或氮气。

8.根据权利要求5所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，煅烧的条件为：500℃-900℃煅烧至少5小时。

9.根据权利要求1-4任一项所述的硫杂炭材料或硫-氮杂炭材料在作为或制备电池的电极材料中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的电池为锂空气电池。