CN116544415A - 一种ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备及其产品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ZnO‑ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备及其产品和应用，以多孔碳为基底，在碳基材上原位生长出ZnO‑ZnS异质结构。硫化锌纳米颗粒锚定在氧化锌纳米片上，形成了具有异质结构的复合材料。通过硫化法在ZnO表面原位硫化出ZnS纳米颗粒，从而触发了接触界面的电子重排和局部电子构型，异质结面的大量形成加速了附件电子的快速转移。同时ZnS对LiPSs具有较好的催化能力，也综合增强了对多硫化物的吸附作用。本发明制备流程短且操作简单，为一种优异的固硫材料。
Description
技术领域
本发明属于锂硫电池技术领域，尤其涉及一种ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备及其产品和应用。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，越来越多的电子通讯设备和新能源汽车应用到人们的生活之中，因此，发展具有高能量密度的二次电池显得更加重要。锂硫电池因其具有高理论比容量(1675mAh/g)，硫本身的安全性及价格低廉等优势，有望成为下一代优异的二次电池之一。然而锂硫电池(LSBs)的商业化进程却面临很多问题，其中S及Li2S的电导率低以及多硫化物(LiPSs)穿梭效应为主要问题。
碳材料因具有高导电性和形貌多样性成为一种被广泛应用的固硫载体。然而，单纯的碳材料因较弱的吸附不足以减弱LiPSs的穿梭。因此，具有较强极性的金属化合物被广泛研究。金属化合物可以在有效地吸附多硫化物的同时加快多硫化物的转化，故合理设计多功能固硫载体显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于针对锂硫电池的相关问题，设计了一种ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备及其产品和应用，通过简单的化学沉积法，将ZnO-ZnS异质结构原位生长在多孔碳基材里，该制备方法简单，高效。所制备的复合材料为独特的三维结构，具有较多的吸附和催化位点，是一种优异的固硫材料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺与柠檬酸钠球磨后，在氩气气氛下700-900℃退火2h，得到的产物放入盐酸中进行搅拌，抽滤并洗至中性，烘干，得到氮掺杂多孔碳；
(2)将氮掺杂多孔碳研磨成粉末后置于去离子水中超声处理，然后加入Zn(NO3)6H2O、柠檬酸钠和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，再加入氢氧化钠，搅拌，静置，抽滤，冷冻干燥，得到ZnO@NPC复合材料；
(3)在ZnO@NPC复合材料中加入Na2S溶液，室温下搅拌，抽滤，冷冻干燥，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
进一步地，所述Na2S与氮掺杂多孔碳的加入量之比为1-4∶5。
进一步地，步骤(1)中，所述三聚氰胺与柠檬酸钠的质量比为(0.5-1)∶(5-10)。优选为1∶10。
进一步地，步骤(2)中，所述氮掺杂多孔碳、Zn(NO3)6H2O、柠檬酸钠和聚乙烯吡咯烷酮之间的质量比为(0.1-0.5)∶(1-2)∶(1.5-2.5)∶(1.5-2)。优选为0.5∶1∶2∶2。
进一步地，步骤(3)中，所述Na2S溶液是将0.1-0.5g的Na2S溶于30mL的去离子水中。优选为0.2g、0.1g、0.4g，更优选为0.2g。
本发明还提供一种所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法制备得到的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料，以氮掺杂多孔碳为基底，氧化锌纳米颗粒锚定在硫化锌纳米片上，形成花状ZnO-ZnS异质结构。
本发明还提供一种所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在锂硫电池正极材料中的应用。所述锂硫电池正极材料的制备方法为：将ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料与升华硫粉按照质量比3∶7的比例混合，在氩气气氛下155℃加热12h，得到ZnO-ZnS@多孔碳@硫正极材料。
本发明还提供一种利用所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池电极中的应用。
本发明还提供一种利用所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明通过原位在多孔碳上生长花状ZnO-ZnS异质结构，制备了ZnO/ZnS异质结构@多孔碳复合材料。所制备的复合材料具有以下特点：
1、多孔碳具有独特的多孔三维结构，提高了材料的比表面积，同时氮元素的掺杂可以提高吸附能力，这有助于缓解锂硫电池循环过程中的体积膨胀问题，同时提高硫的利用率。
2、ZnO@多孔碳通过简单的化学沉积法在多孔碳内原位生长，氧化锌的加入进一步增强了材料的极性吸附能力，氧化锌对LiPSs具有很强的化学亲和力，同时其纳米片的组装具有更多的吸附位点，这有助于改善锂硫电池的反应动力学的同时增强材料的吸附效果。
3、ZnO-ZnS@多孔碳在上一步材料的基础上在ZnO纳米片上原位生长出ZnS纳米离子。通过硫化法在ZnO表面原位硫化出ZnS纳米颗粒，从而触发了接触界面的电子重排和局部电子构型，异质结面的大量形成加速了附近电子的快速转移。同时ZnS对LiPSs具有较好的催化能力，也综合增强了对多硫化物的吸附作用。
4、制备的ZnO-ZnS@多孔碳@硫正极材料，在0.1C电流下(1C＝1675mAh g-1)，首圈放电比容量为1354mAh g-1，循环100圈后保持有908mAh g-1，展现出优异的比容量和较低的容量衰减。
5、本发明为一种流程短易制备的化学沉积法制备具有优异导电性和对多硫化物具有强吸附和催化能力的ZnO-ZnS@多孔碳正极固硫材料。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料的扫描电镜图；
图2为实施例3制备的ZnO-ZnS花球的扫描电镜图；
图3为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线；
图4为实施例3中多孔碳、ZnO@多孔碳、ZnO-ZnS@多孔碳作为硫宿主在锂硫电池的倍率图；
图5为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳验证其对多硫化物强吸附能力的紫外光光谱吸收测试；
图6为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳验证其对多硫化物强催化能力的对称电池实验图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中所述的“室温”如无特别说明，均按25±2℃计。
本发明以下实施例所用原料均为上海阿拉丁生化科技股份有限公司所得。
本发明中所述的“份”如无特别说明，均按“质量份”计。
碳材料与金属化合物的合理结合有助于合成优秀的LSBs正极材料，多孔碳材料一方面可以提高材料的电导率，同时其多孔的物理特性可以有效缓解LSBs充放电过程中的体积效应。而多元金属化合物异质结构可以改善碳材料吸附和催化LiPSs较弱的短板，异质结面可以有效加快电子的转移从而提高电导率，同时更多活性催化位点的引入进一步提高了硫的利用率，减弱了多硫化物的穿梭效应。该技术主要为将具有吸附和催化性能的异质结构有效地分散在多孔碳基材里，形成独特的三维结构，增长锂硫电池的循环寿命。具体的：
本发明的技术方案为：一种ZnO-ZnS异质结构@氮掺杂多孔碳复合材料的制备，包括以下步骤：
(1)多孔碳基材的合成：将0.5-1g(优选为1g)的三聚氰胺和5-10g(优选为10g)的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700-900℃(优选为700℃)退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4MHCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
(2)ZnO@多孔碳材料的合成：取0.1-0.5g(优选为0.5g)的多孔碳，研磨成粉末后置于60ml去离子水中，超声30分钟。然后加入1-2g(优选为1g)的Zn(NO3)6H2O、1.5-2.5g(优选为2g)的柠檬酸钠和1.5-2g(优选为2g)的PVP，溶解后加入0.7g的NaOH，搅拌3-6h(优选为3h)后，室温静置3h。用去离子水洗涤抽滤，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO@NPC复合材料；
(3)ZnO-ZnS@多孔碳的材料的合成：将0.1-0.5g(优选为0.2g)的Na2S溶于30mL的去离子水中，将上述制备的ZnO@NPC加入其中，室温搅拌6h。用去离子水洗涤抽滤上述产物，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
本发明还提供一种所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法制备得到的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料，以氮掺杂多孔碳为基底，氧化锌纳米颗粒锚定在硫化锌纳米片上，形成花状ZnO-ZnS异质结构。
本发明还提供一种所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在锂硫电池正极材料中的应用。所述锂硫电池正极材料的制备方法为：将ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料与升华硫粉按照质量比3∶7的比例混合，在氩气气氛下155℃加热12h，以保证硫均匀分布在多孔碳上，得到ZnO-ZnS@多孔碳@硫正极材料。
本发明还提供一种利用所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池电极中的应用。
本发明还提供一种利用所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池中的应用。
以下实施例作为本发明技术方案的进一步说明。
实施例1
多孔碳基材的合成：将1g的三聚氰胺和10g的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700℃退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4M HCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
实施例2
(1)多孔碳基材的合成：将1g的三聚氰胺和10g的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700℃退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4M HCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
(2)ZnO@多孔碳材料的合成：取0.5g的NPC，研磨成粉末后置于60ml去离子水中，超声30分钟。然后加入1g的Zn(NO3)6H2O、2.4g的柠檬酸钠和2g的PVP，溶解后加入0.7g的NaOH，搅拌3h后，室温静置3h。用去离子水洗涤抽滤，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO@NPC复合材料。
实施例3
(1)多孔碳基材的合成：将1g的三聚氰胺和10g的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700℃退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4M HCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
(2)ZnO@多孔碳材料的合成：取0.5g的NPC，研磨成粉末后置于60ml去离子水中，超声30分钟。然后加入1g的Zn(NO3)6H2O、2.4g的柠檬酸钠和2g的PVP，溶解后加入0.7g的NaOH，搅拌3h后，室温静置3h。用去离子水洗涤抽滤，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO@NPC复合材料。
(3)ZnO-ZnS@多孔碳的材料的合成：将0.2g的Na2S溶于30mL的去离子水中，将上述制备的ZnO@NPC加入其中，室温搅拌6h。用去离子水洗涤抽滤上述产物，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
性能测试：
将实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳的材料与升华硫粉充分研磨并混合，按照质量比3∶7的比例混合，在氩气气氛下155℃加热12h，得到ZnO-ZnS@多孔碳@硫正极材料。
取80份制备的硫/Ni异质结构@多孔碳凝胶正极材料、10份导电碳Super-p和10份粘结剂PVDF搅拌混合，将混合好的浆料涂布在铝箔集流体上，浆料涂布在集流体上的厚度为100微米，60℃真空干燥25h去除溶剂，最终得到工作电极。该工作电极与锂片负极、隔膜和电解液按半电池的组装方式组装成电池，组装过程全称在通过氩气气氛的手套箱中进行，其中氧含量为0.01，水含量为0.01。对该锂硫电池进行电化学测试，电压范围为1.6-2.8V，充放电倍率为0.1C、0.2C、0.5C、1C和2C。
图1为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料的扫描电镜图；从图中可以看出，花状的ZnO-ZnS异质结构均匀的分布在三维的多孔碳基材里，形成了独特的三维导电网络。
图2为实施例3制备的ZnO-ZnS花球的扫描电镜图；从图中可以看出，纳米片自组装为花状的ZnO-ZnS花球，花球直径为1-3um，大量纳米片的交错使其具有较大的比表面积。
图3为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下(1C＝1675mAh g-1)，首圈放电比容量为1354mAh g-1；循环100圈后保持有908mAh g-1，容量衰减率为0.329％，展现出优异的比容量和较低的容量衰减。
图4为实施例3中多孔碳、ZnO@多孔碳、ZnO-ZnS@多孔碳作为硫宿主在锂硫电池的倍率图，结果显示，ZnO-ZnS@多孔碳作为硫宿主表现出了更优异的倍率能力。
图5为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳验证其对多硫化物强吸附能力的紫外光光谱吸收测试，结果表明，ZnO-ZnS@多孔碳表现出了对多硫化物优异的吸附能力。
图6为实施例3制备的ZnO-ZnS@多孔碳验证其对多硫化物强催化能力的对称电池实验图，可以看出，ZnO-ZnS@多孔碳作为硫宿主表现出了对多硫化物更强的催化能力。
实施例4
(1)多孔碳基材的合成：将1g的三聚氰胺和10g的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700℃退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4M HCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
(2)ZnO@多孔碳材料的合成：取0.5g的NPC，研磨成粉末后置于60ml去离子水中，超声30分钟。然后加入1g的Zn(NO3)6H2O、2.4g的柠檬酸钠和2g的PVP，溶解后加入0.7g的NaOH，搅拌3h后，室温静置3h。用去离子水洗涤抽滤，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO@NPC复合材料。
(3)ZnO-ZnS@多孔碳的材料的合成：将0.1g的Na2S溶于30mL的去离子水中，将上述制备的ZnO@NPC加入其中，室温搅拌6h。用去离子水洗涤抽滤上述产物，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
性能测试：利用本实施例制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下，首圈放电比容量为1262mAh g-1，循环100圈后容量衰减率为0.411％。
实施例5
(1)多孔碳基材的合成：将1g的三聚氰胺和10g的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700℃退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4M HCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
(2)ZnO@多孔碳材料的合成：取0.5g的NPC，研磨成粉末后置于60ml去离子水中，超声30分钟。然后加入1g的Zn(NO3)6H2O、2.4g的柠檬酸钠和2g的PVP，溶解后加入0.7g的NaOH，搅拌3h后，室温静置3h。用去离子水洗涤抽滤，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO@NPC复合材料。
(3)ZnO-ZnS@多孔碳的材料的合成：将0.4g的Na2S溶于30mL的去离子水中，将上述制备的ZnO@NPC加入其中，室温搅拌6h。用去离子水洗涤抽滤上述产物，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
性能测试：利用本实施例制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下，首圈放电比容量为1165mAh g-1，循环100圈后容量衰减率为0.387％。
实施例6
同实施例3，区别在于，步骤(1)在900℃退火2h。
利用本实施例制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下，首圈放电比容量为1156mAh g-1，循环100圈后容量衰减率为0.426％。
对比例1
(1)多孔碳基材的合成：将2g的三聚氰胺和10g的柠檬酸钠进行研磨混合，将球磨后的混合物置于石英坩埚中。然后将混合物置于管式炉中，在氩气气氛下700℃退火2小时。将退火后的产物置于60毫升4MHCL溶液中磁力搅拌12小时后，用去离子水洗涤抽滤，洗至中性，置于50℃烘箱中干燥一夜，得到氮掺杂多孔碳(记为NPC)。
(2)ZnO@多孔碳材料的合成：取1g的多孔碳，研磨成粉末后置于60ml去离子水中，超声30分钟。然后加入1.5g的Zn(NO3)6H2O、2.4g的柠檬酸钠和2g的PVP，溶解后加入0.7g的NaOH，搅拌3h后，室温静置3h。用去离子水洗涤抽滤，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO@NPC复合材料。
(3)ZnO-ZnS@多孔碳的材料的合成：将0.2g的Na2S溶于30mL的去离子水中，将上述制备ZnO@NPC加入其中，室温搅拌6h。用去离子水洗涤抽滤上述产物，抽滤后的产物置于冷冻干燥机中干燥一夜，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
利用本对比例制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下，首圈放电比容量为1057mAh g-1，循环100圈后容量衰减率为0.421％。
对比例2
同实施例3，区别在于，步骤(3)中，Na2S的质量为1g。
利用本对比例制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下，首圈放电比容量为1022mAh g-1，容量衰减率为0.422％。
对比例3
同实施例3，区别在于，在制备正极材料过程中，将ZnO-ZnS@多孔碳的材料与升华硫粉按照质量比4∶5的比例混合。
利用本对比例制备的ZnO-ZnS@多孔碳复合材料作为正极材料在0.1C倍率下用于锂硫电池的电化学充放电曲线。可以看出，在0.1C电流下，首圈放电比容量为1252mAh g-1，容量衰减率为0.382％。
以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺与柠檬酸钠球磨后，在氩气气氛下700-900℃退火2h，得到的产物放入盐酸中进行搅拌，抽滤并洗至中性，烘干，得到氮掺杂多孔碳；
(2)将氮掺杂多孔碳研磨成粉末后置于去离子水中超声处理，然后加入Zn(NO3)6H2O、柠檬酸钠和聚乙烯吡咯烷酮，再加入氢氧化钠，搅拌，静置，抽滤，冷冻干燥，得到ZnO@NPC复合材料；
(3)在ZnO@NPC复合材料中加入Na2S溶液，室温下搅拌，抽滤，冷冻干燥，得到ZnO/ZnS@多孔碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述Na2S与氮掺杂多孔碳的加入量之比为1-4∶5。
3.根据权利要求1所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述三聚氰胺与柠檬酸钠的质量比为1∶10。
4.根据权利要求1所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氮掺杂多孔碳、Zn(NO3)26H2O、柠檬酸钠和聚乙烯吡咯烷酮之间的质量比为0.5∶1∶2∶2。
5.根据权利要求1所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述Na2S溶液是将0.1-0.5g的Na2S溶于30mL的去离子水中。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料的制备方法制备得到的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料。
7.一种利用权利要求5所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池正极材料中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述锂硫电池正极材料的制备方法为：将ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料与升华硫粉按照质量比3∶7的比例混合，在氩气气氛下155℃加热12h，得到ZnO-ZnS@多孔碳@硫正极材料。
9.一种利用权利要求5所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池电极中的应用。
10.一种利用权利要求5所述的ZnO-ZnS@氮掺杂多孔碳复合材料在制备锂硫电池中的应用。
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