CN107799745A - 一种碳化钼硫复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种碳化钼硫复合材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂硫电池正极材料技术领域，提供了一种碳化钼硫复合材料及其制备方法和应用，所述碳化钼硫复合材料包含碳化钼和硫单质，碳化钼为多孔棒状结构，长度为1～5μm，直径为30～60nm，硫单质掺杂于碳化钼的孔隙中，碳化钼与硫单质的质量比为1～9：9～1。本发明提供的碳化钼硫复合材料具有较高的比表面积和电子电导率，能够提高硫的利用率，缓解飞梭效应。利用上述碳化钼硫复合材料制备的锂硫电池进行充放电测试，循环500次后仍保持有623～653mAh/g的可逆容量，容留保持在70％以上，具有超过93％的库伦效率，循环性能得到显著提高。

Description

一种碳化钼硫复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及锂硫电池正极材料技术领域，尤其涉及一种碳化钼硫复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
近些年来，随着电动车和储能装置的迅猛发展，目前商业化的锂离子电池已经很难满足人们对高能量密度的需求。锂硫电池由于具有高能量密度、低成本特性，被人们认为是下一代电池的候选者之一。然而，由于硫元素较低的电子电导率，多硫化物溶解在电解液中，循环过程中大的体积变化导致飞梭效应，硫的利用率低，循环稳定差，这些都制约着锂硫电池的实际应用。
现有技术中采用诸如Ti4O7和TiN等极性导电物质作为硫的载体进行复合作为锂硫电池的正极材料，但是这些正极材料对多硫化物束缚性弱反而导致循环稳定差，并不适用于规模化生产。
因此，现有技术中更多的采用碳硫复合物来改善锂硫电池的性能，由碳材料作为硫的载体，提高整体复合材料的电导率，同时能够物理束缚多硫化物的自由扩散。但是，现有的碳硫复合物中碳材料和多硫化物之间相互作用较弱，随着循环进行，循环次数的增加，多硫化物依然会扩散到电解液中，导致碳硫复合物循环性能和使用寿命不能得到满足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳化钼硫复合材料及其制备方法和在锂硫电池中的应用；本发明提供的碳化钼硫复合材料具有较高的比表面积和电导率，能够有效缓解飞梭效应，提高锂硫电池的循环稳定性和使用寿命。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种碳化钼硫复合材料，化学组成上包含碳化钼和硫单质，所述碳化钼为多孔棒状结构，长度为1～5μm，直径为30～60nm；所述硫单质掺杂于碳化钼的孔隙中，碳化钼与硫单质的质量比为1～9：9～1。
本发明还提供了上述碳化钼硫复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液混合后，经水热处理得到棒状三氧化钼；
2)将所述棒状三氧化钼和碳前驱体材料混合、干燥，在保护气氛下进行还原反应得到棒状碳化钼；
3)将所述棒状碳化钼和硫单质混合，在保护气氛下进行热处理得到碳化钼硫复合材料。
优选的，所述双氧水的浓度为0.01～0.35g/mL；所述硝酸溶液的浓度为0.01～0.7g/mL。
优选的，所述水热处理的温度为90～200℃，所述水热处理的时间为1～72h。
优选的，所述碳前驱体材料包括葡萄糖、酚醛树脂、苯胺、吡咯、噻吩、蔗糖和羧甲基纤维素中的一种或者两种以上的混合物。
优选的，所述棒状三氧化钼与碳前驱体材料的质量比为1：0.05～200。
优选的，所述步骤2)和步骤3)中的保护气氛独立地为N2、Ar、He和H2中的一种或两种以上的混合气体。
优选的，所述步骤2)中还原反应的温度为400～1200℃，还原反应的时间为1～72h。
优选的，所述步骤3)中热处理的温度为140～200℃，热处理的时间为10～30h。
本发明还提供了一种锂硫电池，包括正极、锂负极和电解液，所述正极包括活性物质，所述活性物质为上述碳化钼硫复合材料或上述制备方法得到的碳化钼硫复合材料。
本发明提供了一种碳化钼硫复合材料，化学组成上包含碳化钼和硫单质，所述碳化钼为多孔棒状结构，长度为1～5μm，直径为30～60nm；所述硫单质掺杂于碳化钼的孔隙中，碳化钼与硫单质的质量比为1～9：9～1。本发明提供的碳化钼硫复合材料中棒状结构的碳化钼具有较高的比表面积和电子电导率，能够缓解体积膨胀，物理束缚多硫化物，降低多硫化物的扩散现象，提高硫的利用率；较高的电子电导率能够提高电子传输能力，最终达到提高锂硫电池的循环稳定性和使用寿命的目的。
同时碳化钼本身对极性的多硫化物具有非常强的吸附作用，有效的抑制了多硫化物的自由扩散，缓解飞梭效应。实验结果表明，本发明提供的碳化钼硫复合材料的长度为1～5μm，直径为30～60nm，复合材料的比表面积为289～352m2/g，电导率为1.1×102S·cm-1～1.02×102S·cm-1。
本发明还提供了一种所述碳化钼硫复合材料的制备方法，该方法操作简便，易于实施。
本发明提供的碳化钼硫复合材料能够应用于锂硫电池中。实验结果表明，以碳化钼硫复合材料制备的锂硫电池，在恒温30℃下，1.5-3.0V的电压范围内，以1C的电流密度进行充放电测试，循环500次后仍保持有623～653mAh/g的可逆容量，容留保持在70％以上，具有超过93％的库伦效率，表现出了良好的循环稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的碳化钼硫复合材料的SEM图；
图2为本发明实施例2制备的纽扣锂硫电池的循环性能曲线图；
图3为本发明实施例4制备的纽扣锂硫电池的循环性能曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种碳化钼硫复合材料，包含碳化钼和硫单质，所述碳化钼为多孔棒状结构，长度为1～5μm，直径为30～60nm；所述硫单质掺杂于碳化钼的孔隙中，碳化钼与硫单质的质量比为1～9：9～1。
本发明提供的碳化钼硫复合材料中包括碳化钼；在本发明中，所述碳化钼为纳米棒状结构，所述碳化钼纳米棒的长度优选为1～5μm，更优选为2～4μm；所述碳化钼纳米棒直径优选为30～60nm，更优选为40～50nm，最优选为45nm；本发明中的碳化钼作为碳化钼硫复合材料的主体骨架结构，能够起支撑作用。在本发明中，所述碳化钼的质量含量优选为10～90％，更优选为30～60％，最优选为50％。
在本发明中，所述碳化钼具有较高的比表面积和电子电导率，能够缓解体积膨胀，物理束缚多硫化物，降低多硫化物的扩散现象，提高硫的利用率；较高的电子电导率能够提高电子传输能力，最终提高锂硫电池的循环稳定性和使用寿命。同时碳化钼本身对极性的多硫化物具有非常强的吸附作用，有效的抑制了多硫化物的自由扩散，缓解飞梭效应。
本发明提供的碳化钼硫复合材料还包括掺杂于棒状碳化钼孔隙中的硫单质；在本发明中，所述硫单质的质量含量优选为10～90％，更优选为30～60％，最优选为50％；在本发明中，所述特定含量的硫单质作为碳化钼硫复合材料的活性物质掺杂，能够显著提高锂硫电池的倍率性能和循环稳定性。
本发明提供的碳化钼硫复合材料的结构为纳米棒状，长度为1～5μm，直径为30～60nm；本发明提供的碳化钼硫复合材料的比表面积为289～352m2/g，电导率为1.1×102～1.02×102S·cm-1，相较于其它现有的碳硫复合物，其比表面积和电导率都得到显著提高。
本发明还提供了上述碳化钼硫复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液混合后，经水热处理得到棒状三氧化钼；
2)将所述棒状三氧化钼、碳前驱体材料和溶剂混合，在保护气氛下进行还原反应得到碳化钼；
3)将所述碳化钼与和硫单质混合，在保护气氛下进行热处理得到碳化钼硫复合材料。
本发明将三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液混合后得到混合液。本发明对于三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液的来源没有特殊要求，采用市售或实验用试剂即可；本发明所用三氧化钼为市售的非棒状结构原料；本发明中选择双氧水和硝酸溶液的目的是为了溶解三氧化钼，制备得到特殊棒状结构的碳化钼。
在本发明中，所述双氧水的浓度优选为0.01～0.35g/ml，更优选为0.1～0.25g/ml，最优选为0.15g/ml；所述硝酸溶液的浓度优选为0.01～0.7g/ml，更优选为0.1～0.5g/ml，最优选为0.2～0.4g/ml。在本发明中，所述双氧水和硝酸溶液的体积比优选为0.1～20：1，更优选为0.5～5：1。
在本发明中，所述混合液的固液比(即三氧化钼在混合液中的质量含量)优选为0.001～100，更优选为0.01～50，最优选为0.1～20。
在本发明中，所述三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液的混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌优选为磁力搅拌；所述搅拌的速率优选为10～5000r/min，更优选为100～1000r/min，最优选为200～500r/min；所述搅拌的时间优选为1～72h，更优选为5～50h，最优选为20～40h。本发明采用搅拌的混合方式能够使得原料混合均匀，促进棒状结构三氧化钼的形成。
本发明对于三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液的混合次序没有特殊要求，三者可以任意顺序混合，能够制备特殊形貌的三氧化钼即可。本发明优选将双氧水和硝酸溶液混合，再加入三氧化钼原料混合，这种混合次序能够避免因硝酸和双氧水添加顺序的改变而导致的三氧化钼的形貌不可控，确保得到棒状的三氧化钼。
得到混合液后，本发明将混合液经水热处理得到棒状三氧化钼。在本发明中，所述水热处理的温度优选为90～200℃，更优选为120～180℃，最优选为160℃；所述水热处理的时间优选为1～72h，更优选为12～60h，最优选为24～32h。本发明对于水热处理的设备没有特殊限定，在本发明实施例中优选在水热反应釜中进行水热处理。
水热处理结束后，本发明优选对得到的棒状三氧化钼溶液顺次进行冷却、分离、干燥，得到纯净的棒状三氧化钼；在本发明中，所述冷却后的温度优选为室温，本发明对于冷却的方式没有特殊要求，采用本领域常规的冷却方式即可，在本发明实施例中，优选采用自然冷却的方式。
在本发明中，所述分离包括离心和过滤；本发明对于离心和过滤的工艺没有特殊限定，采用本领域常规的离心和过滤方法，能够实现棒状三氧化钼与混合液的固液分离即可。
在本发明中，所述干燥的温度优选为20～120℃，更优选为50～100℃，最优选为60～80℃；本发明对所述干燥的时间没有任何的特殊要求，能够使得固液分离得到的棒状三氧化钼上的溶液挥发干净即可。
得到棒状三氧化钼后，本发明将所述棒状三氧化钼和碳前驱体材料混合，在保护气氛下进行还原反应得到碳化钼。
在本发明中，所述棒状三氧化钼与碳前驱体材料的质量比优选为1：0.05～200，更优选为1：1～100，最优选为1：10～50。在本发明中，所述碳前驱体材料包括葡萄糖、酚醛树脂、苯胺、吡咯、噻吩、蔗糖和羧甲基纤维素中的一种或者两种以上的混合物。在本发明中，碳前驱体材料作为还原剂还原三氧化钼得到碳化钼。
在本发明中，所述混合的温度优选为-5～100℃，更优选为0～80℃，最优选为10～50℃；所述混合优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率优选为10～5000r/min，更优选为100～1000r/min，最优选为200～500r/min；所述搅拌的时间优选为1～48h，更优选为10～32h，最优选为18～24h。
本发明优选将所述棒状三氧化钼和碳前驱体材料分散于溶剂中进行混合，以便得到更加均匀的混合物。在本发明中，所述混合液中碳前驱体的浓度为0.01mol/L～10mol/L。所述溶剂优选包括水和/或有机溶剂，所述有机溶剂优选包括乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇、四氢呋喃和四氯化碳中的一种或者两种以上的混合物。在溶剂中分散混合结束后，本发明优选将得到的混合物进行干燥得到棒状三氧化钼和碳前驱体材料的固体混合粉末。在本发明中，所述干燥的温度优选为20～120℃，更优选为40～100℃，最优选为50～70℃。本发明对于干燥的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可；在本发明中，干燥的目的是为了得到棒状三氧化钼和碳前驱体材料的固体混合粉末。
干燥结束后，本发明将得到的固体粉末在保护气氛下进行还原反应得到棒状碳化钼。在本发明中，所述保护气氛优选为N2、Ar、He和H2中的一种或两种以上的混合气体。在本发明中，保护气氛的作用是为了防止前驱材料与空气中的氧气发生反应。
在本发明中，所述还原反应的温度优选为400℃～1200℃，更优选为500～1000℃，最优选为600～800℃；所述还原反应的时间优选为1～72h，更优选为12～60h，最优选为24～32h；所述还原反应优选在高温炉中进行烧结处理。
还原反应结束后，本发明优选将还原反应得到的产物体系冷却至室温得到棒状碳化钼；在本发明中，所述冷却的方式优选为自然冷却。
得到棒状碳化钼后，本发明将所述棒状碳化钼和硫单质混合，在保护气氛下进行热处理得到碳化钼硫复合材料。在本发明中，所述碳化钼和硫单质的质量比优选为1～9：9～1，更优选为1～5：5～1，最优选为1～2：2～1。在本发明中，所述保护气氛优选为N2、Ar、He和H2中的一种或两种以上的混合气体。
本发明对于碳化钼与和硫单质混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的粉末混合的技术方案即可；在本发明中，所述碳化钼与和硫单质的混合优选为球磨混合，所述球磨混合的时间为1～72h，更优选为12～60h，最优选为24～32h；所述球磨的速率优选为10～5000r/min，更优选为100～1000r/min，最优选为200～500r/min。
在本发明中，所述热处理的温度优选为140～200℃，更优选为150～180℃，最优选为160～170℃；所述热处理的时间优选为1～72h，更优选为12～60h，最优选为24～32h。在本发明中，选择上述热处理是为了加热使前驱体反应生成碳化钼，碳前驱体在高温下碳化生成碳，这些碳能够与棒状的三氧化钼反应，生成具有孔的碳化钼。
本发明还提供了一种锂硫电池，包括正极、锂负极和电解液，所述正极包括活性物质、乙炔黑和PVDF，所述活性物质为上述碳化钼硫复合材料或按照上述制备方法制备的碳化钼硫复合材料。
本发明优选在氩气保护的手套箱中，以金属锂为负极与电解液、正极片组装成纽扣锂硫电池；本发明对所述锂硫电池的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的组装锂硫电池的技术方案即可。
在本发明中优选将碳化钼硫复合材料与乙炔黑、PVDF按质量比8：1：1进行混合，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂制成均匀的料浆(固含量为50％)，并涂覆在铝箔上适宜厚度，烘干得到正极片。本发明对所述锂负极和电解液的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的锂硫电池的锂负极和电解液即可；在本发明中电解液优选LiTFSI和LiNO3为锂盐，DOL和DME为溶剂，两种溶剂体积比为1：1，锂盐的浓度为1M LiTFSI，0.1M LiNO3。
下面结合实施例对本发明提供的碳化钼硫复合材料及其制备方法和在锂硫电池中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
配制混合液(0.3g/ml双氧水20ml，0.65g/ml硝酸溶液10ml)，将0.4g三氧化钼加入到混合液中搅拌72小时，搅拌速率为500r/min；然后在190℃条件下水热处理36小时，冷却至室温，经离心、过滤后，在70℃干燥得到棒状三氧化钼；
将上述制得的棒状三氧化钼与酚醛树脂按照质量比2：1分散在40ml乙醇溶剂中，在40℃下搅拌28小时，在80℃干燥得到固体混合粉末。将固体混合粉末在N2保护的高温炉中烧结，以5℃/min升温速度，升至900℃烧结反应18h，自然冷却至室温得到碳化钼；
将制得的碳化钼与硫单质按照质量比2：3，在球磨机中球磨4小时，产物在N2保护的高温炉中，160℃热处理30小时，自然冷却至室温得到碳化钼硫复合材料。
本实施例制备的碳化钼硫复合材料的SEM图如图1所示。从图1可以看出，本实施例制备的碳化钼硫复合材料为纳米棒状结构，长2μm，纳米棒的直径为50nm；经氮气吸附和四探针测试材料的比表面积和电导率，碳化钼硫复合材料的比表面积为352m2/g，电导率为1.02×102S·cm-1。
实施例2
锂硫电池的制备：将实施例1制备的碳化钼硫复合材料与乙炔黑、PVDF按质量比8：1：1进行混合，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂制成均匀的料浆(固含量为50％)，并涂覆在铝箔上，烘干得到正极片，在氩气保护的手套箱中，以金属锂为负极，1M LiTFSI，0.1M LiNO3(DOL和DME为溶剂，体积比为1：1)为电解液，组装成纽扣锂硫电池。
循环性能测试：恒温30℃下，在1.5～3.0V的电压范围内，以1C的电流密度进行充放电测试，循环500次。
由图2所示正极材料的循环性能曲线可知，循环500次后仍保持有653mAh/g的可逆容量，而且在1C倍率循环500次之后容留依然能够保持在70％以上，具有超过93％的库伦效率，具有优异的循环稳定性。
实施例3
配制混合液(0.1g/ml双氧水10ml，0.45g/ml硝酸溶液40ml)，将0.8g三氧化钼加入到混合液中搅拌36小时，搅拌速率为100r/min；然后在160℃条件下水热处理24小时，冷却至室温，经离心、过滤后，在60℃干燥得到棒状三氧化钼；
将制得的棒状三氧化钼与葡萄糖按照质量比1：1分散在30ml水中，在30℃下搅拌20小时，在50℃干燥得到固体混合粉末。将固体混合粉末放入在氩气的高温炉中，以10℃/min升温速度，升至800℃烧结反应12h，自然冷却至室温得到碳化钼；
将制得的碳化钼与硫单质按照质量比3：4，在球磨机中球磨8小时，产物在氩气保护的高温炉中，170℃热处理20小时，自然冷却至室温得到碳化钼硫复合材料。
本实施例制备的碳化钼硫复合材料为纳米棒状结构，长1μm，纳米棒的直径为30nm；经氮气吸附和四探针测试材料的比表面积和电导率，本实施例制备的碳化钼硫复合材料比表面积为289m2/g，电导率为1.1×102S·cm-1。
实施例4
按照实施例2的方式将实施例3中制备的碳化钼硫复合材料组装成纽扣锂硫电池。
循环性能测试：恒温30℃下，在1.5～3.0V的电压范围内，以1C的电流密度进行充放电测试，循环500次。
由图3所示正极材料的循环性能曲线可知，循环500次后仍保持有623mAh/g的可逆容量，而且在1C倍率循环500次之后容留依然能够保持在70％以上，具有超过97％的库伦效率，表现出优异的循环稳定性。
实施例5
配制混合液(0.2g/ml双氧水60ml，0.35g/ml硝酸溶液10ml)，将2g三氧化钼加入到混合液中搅拌5小时，搅拌速率为300r/min；然后在90℃条件下水热处理12小时，冷却至室温，经离心、过滤后，在20℃干燥得到棒状三氧化钼；
将制得的棒状三氧化钼与噻吩按照质量比2：1分散在80ml四氯化碳溶剂中，在100℃下搅拌5小时，在20℃干燥得到固体混合粉末。将固体混合粉末放入在氢气的高温炉中，以5℃/min升温速度，升至1200℃烧结反应12h，自然冷却至室温得到碳化钼；
将制得的碳化钼与硫单质按照质量比1：9，在球磨机中球磨48小时，产物在氢气保护的高温炉中，140℃热处理24小时，自然冷却至室温得到碳化钼硫复合材料。
本实施例制备的碳化钼硫复合材料为纳米棒状结构，长5μm，纳米棒的直径为60nm；经氮气吸附和四探针测试材料的比表面积和电导率，本实施例制备的碳化钼硫复合材料比表面积为320m2/g，电导率为1.05×102S·cm-1。
实施例6
按照实施例2的方式将实施例5中制备的碳化钼硫复合材料组装成纽扣锂硫电池。
循环性能测试：恒温30℃下，在1.5～3.0V的电压范围内，以1C的电流密度进行充放电测试，循环500次后仍保持有648的可逆容量，而且在1C倍率循环500次之后容留能够保持在70％以上，具有超过97％的库伦效率，表现出优异的循环稳定性。
实施例7
配制混合液(0.2g/ml双氧水18ml，0.35g/ml硝酸溶液18ml)，将3g三氧化钼加入到混合液中搅拌12小时，搅拌速率为500r/min；然后在120℃条件下水热处理24小时，冷却至室温，经离心、过滤后，在120℃干燥得到棒状三氧化钼；
将制得的棒状三氧化钼与羧甲基纤维素按照质量比1：10分散在50ml丙酮溶剂中，在-5℃下搅拌48小时，在120℃干燥得到固体混合粉末。将固体混合粉末放入在N2的高温炉中，以10℃/min升温速度，升至600℃烧结反应24h，自然冷却至室温得到碳化钼；
将制得的碳化钼与硫单质按照质量比9：1，在球磨机中球磨12小时，产物在N2保护的高温炉中，200℃热处理12小时，自然冷却至室温得到碳化钼硫复合材料。
本实施例制备的碳化钼硫复合材料为纳米棒状结构，长3μm，纳米棒的直径为50nm；经氮气吸附和四探针测试材料的比表面积和电导率，本实施例制备的碳化钼硫复合材料比表面积为340m2/g，电导率为1.03×102S·cm-1。
实施例8
按照实施例2的方式将实施例7中制备的碳化钼硫复合材料组装成纽扣锂硫电池。
循环性能测试：恒温30℃下，在1.5～3.0V的电压范围内，以1C的电流密度进行充放电测试，循环500次后仍保持有635mAh/g的可逆容量，而且在1C倍率循环500次之后容留能够保持在70％以上，具有超过97％的库伦效率，表现出优异的循环稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种碳化钼硫复合材料，其特征在于，化学组成上包含碳化钼和硫单质，所述碳化钼为多孔棒状结构，长度为1～5μm，直径为30～60nm；所述硫单质掺杂于碳化钼的孔隙中，碳化钼与硫单质的质量比为1～9：9～1。
2.如权利要求1所述碳化钼硫复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将三氧化钼原料、双氧水和硝酸溶液混合后，经水热处理得到棒状三氧化钼；
2)将所述棒状三氧化钼和碳前驱体材料混合、干燥，在保护气氛下进行还原反应得到棒状碳化钼；
3)将所述棒状碳化钼和硫单质混合，在保护气氛下进行热处理得到碳化钼硫复合材料。
3.根据权利要求2所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述双氧水的浓度为0.01～0.35g/mL；所述硝酸溶液的浓度为0.01～0.7g/mL。
4.根据权利要求2或3所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述水热处理的温度为90～200℃，所述水热处理的时间为1～72h。
5.根据权利要求2所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体材料包括葡萄糖、酚醛树脂、苯胺、吡咯、噻吩、蔗糖和羧甲基纤维素中的一种或者两种以上的混合物。
6.根据权利要求2或5所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述棒状三氧化钼与碳前驱体材料的质量比为1：0.05～200。
7.根据权利要求2所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)和步骤3)中的保护气氛独立地为N2、Ar、He和H2中的一种或两种以上的混合气体。
8.根据权利要求2或7所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中还原反应的温度为400～1200℃，还原反应的时间为1～72h。
9.根据权利要求2或7所述碳化钼硫复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中热处理的温度为140～200℃，热处理的时间为10～30h。
10.一种锂硫电池，包括正极、锂负极和电解液，所述正极包括活性物质、乙炔黑和PVDF，其特征在于，所述活性物质为权利要求1中所述碳化钼硫复合材料或按照权利要求2～9任意一项所述制备方法得到的碳化钼硫复合材料。
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