本发明属于电极材料的制备领域，具体涉及一种锂硫电池石墨烯-纳米硫复合正极材料的制备方法。
背景技术：
互联网时代的来临，电动汽车、大型储能电站的迅猛发展，都对锂离子二次电池的性能提出了更高的要求，但现有的二次锂离子电池受自身材料特性的限制已不足以满足需求。锂硫电池由于具有高达
石墨烯（graphene）是具有sp2杂化轨道的碳原子构成的二维材料，这种特殊结构使石墨烯材料具有独特的力学、热学和电学性能。石墨烯的电子迁移率可达200000cm2/(v·s)，电导率达106s/m。同时，石墨烯是一种高吸附材料，其理论比表面积高达2630m2/g，近年来被广泛应用于锂硫电池的正极复合材料中。目前单质硫多为粒径在微米级且粒度分布较分散的升华硫产品，直接用这种材料做正极不利于电池性能的发挥。研究表明，纳米硫具有尺寸小、比表面积大、表面孔隙丰富等优点，能够改善电池的电化学性能，因此，更适合应用于锂硫电池中。
但是，目前，石墨烯和纳米硫复合生产的正极材料，循环稳定性差、倍率放电性能差。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种锂硫电池石墨烯-纳米硫复合正极材料的制备方法。
锂硫电池石墨烯-纳米硫复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）氧化石墨的制备：将石墨粉加入到浓硫酸中，然后在冰浴状态下加入kmno4，然后在35℃下反应2h，再加入去离子水终止反应，然后加入质量浓度为30%的双氧水，搅拌2h，将所得溶液离心、洗涤至离心上层液的ph=7，得到的离心沉淀即为氧化石墨；
（2）石墨烯的制备：将步骤（1）得到的氧化石墨在氩气气氛下，在800-900℃下焙烧30s，自然冷却至室温后，得到石墨烯；
（3）石墨烯-纳米硫复合材料的制备：将石墨烯超声分散在去离子水中，将硫代硫酸钠加入到超声分散得到的石墨烯水溶液中，然后加入盐酸溶液，搅拌30min，过滤，沉淀用乙醇洗涤后，烘干干燥，其中，石墨烯、硫代硫酸钠、盐酸溶液的添加比例为4g:7g:50ml。
优选地，步骤（1）中，石墨粉、浓硫酸、kmno4、去离子水、双氧水的添加比例为2g:90ml:6g:600ml:25ml。
优选地，步骤（3）中超声分散的条件为超声功率300-500w、超声频率50hz。
优选地，步骤（3）中盐酸溶液的浓度为1mol/l。
优选地，步骤（3）中烘干干燥的条件为：先在55℃下干燥3-5h，然后在氮气保护下，在160℃下干燥10h。
本发明的优点：本发明通过化学沉淀法将纳米硫均匀负载到石墨烯片层上，获得石墨烯-纳米硫复合材料，经55次的循环后，比容量仍然较高，循环稳定性好，还具有良好的倍率放电性能。
具体实施方式
实施例1
锂硫电池石墨烯-纳米硫复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）氧化石墨的制备：将石墨粉加入到浓硫酸中，然后在冰浴状态下加入kmno4，然后在35℃下反应2h，再加入去离子水终止反应，然后加入质量浓度为30%的双氧水，搅拌2h，将所得溶液离心、洗涤至离心上层液的ph=7，得到的离心沉淀即为氧化石墨；其中，石墨粉、浓硫酸、kmno4、去离子水、双氧水的添加比例为2g:90ml:6g:600ml:25ml；
（2）石墨烯的制备：将步骤（1）得到的氧化石墨在氩气气氛下，在800℃下焙烧30s，自然冷却至室温后，得到石墨烯；
（3）石墨烯-纳米硫复合材料的制备：在超声功率300w、超声频率50hz的条件下，将石墨烯超声分散在去离子水中，将硫代硫酸钠加入到超声分散得到的石墨烯水溶液中，然后加入浓度为1mol/l盐酸溶液，搅拌30min，过滤，沉淀用乙醇洗涤后，烘干干燥；其中，烘干干燥具体为先在55℃下干燥3h，然后在氮气保护下，在160℃下干燥10h，；其中，石墨烯、硫代硫酸钠、盐酸溶液的添加比例为4g:7g:50ml。
实施例2
锂硫电池石墨烯-纳米硫复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）氧化石墨的制备：将石墨粉加入到浓硫酸中，然后在冰浴状态下加入kmno4，然后在35℃下反应2h，再加入去离子水终止反应，然后加入质量浓度为30%的双氧水，搅拌2h，将所得溶液离心、洗涤至离心上层液的ph=7，得到的离心沉淀即为氧化石墨；其中，石墨粉、浓硫酸、kmno4、去离子水、双氧水的添加比例为2g:90ml:6g:600ml:25ml；
（2）石墨烯的制备：将步骤（1）得到的氧化石墨在氩气气氛下，在900℃下焙烧30s，自然冷却至室温后，得到石墨烯；
（3）石墨烯-纳米硫复合材料的制备：在超声功率500w、超声频率50hz的条件下，将石墨烯超声分散在去离子水中，将硫代硫酸钠加入到超声分散得到的石墨烯水溶液中，然后加入浓度为1mol/l盐酸溶液，搅拌30min，过滤，沉淀用乙醇洗涤后，烘干干燥；其中，烘干干燥具体为先在55℃下干燥5h，然后在氮气保护下，在160℃下干燥10h，；其中，石墨烯、硫代硫酸钠、盐酸溶液的添加比例为4g:7g:50ml。
实施例3
锂硫电池石墨烯-纳米硫复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）氧化石墨的制备：将石墨粉加入到浓硫酸中，然后在冰浴状态下加入kmno4，然后在35℃下反应2h，再加入去离子水终止反应，然后加入质量浓度为30%的双氧水，搅拌2h，将所得溶液离心、洗涤至离心上层液的ph=7，得到的离心沉淀即为氧化石墨；其中，石墨粉、浓硫酸、kmno4、去离子水、双氧水的添加比例为2g:90ml:6g:600ml:25ml；
（2）石墨烯的制备：将步骤（1）得到的氧化石墨在氩气气氛下，在800℃下焙烧30s，自然冷却至室温后，得到石墨烯；
（3）石墨烯-纳米硫复合材料的制备：在超声功率400w、超声频率50hz的条件下，将石墨烯超声分散在去离子水中，将硫代硫酸钠加入到超声分散得到的石墨烯水溶液中，然后加入浓度为1mol/l盐酸溶液，搅拌30min，过滤，沉淀用乙醇洗涤后，烘干干燥；其中，烘干干燥具体为先在55℃下干燥4h，然后在氮气保护下，在160℃下干燥10h，；其中，石墨烯、硫代硫酸钠、盐酸溶液的添加比例为4g:7g:50ml。