當(dāng)今全球能源危機日益嚴(yán)重，人們急于尋找到一種新型的具有應(yīng)用前景的儲能體系。鋰硫電池因以儲量豐富、成本低廉以及無毒無污染的硫單質(zhì)作為正極活性材料，其理論比容量以及能量密度分別高達1675 mAh g-1和2600 Wh kg-1，越來越受到科學(xué)家們的關(guān)注。但是由于鋰硫電池在放電過程中產(chǎn)生的多硫化物溶解在電解液中發(fā)生穿梭效應(yīng)，以及在此過程中活性物質(zhì)-單質(zhì)硫發(fā)生 80%的較大體積變化，使得鋰硫電池存在利用率低和循環(huán)性差等缺點，進而限制了其實際應(yīng)用性。為了解決上述問題，人們設(shè)計了多種方案來提升鋰硫電池的儲能性，例如制備出負載硫的導(dǎo)電基體材料；在正極與隔膜之間加入夾層材料阻止多硫化物穿梭等等，這些方案雖然可以在一定程度上緩解上述部分問題，但具體實施步驟均較為復(fù)雜，很難做到商業(yè)化應(yīng)用。因此，急需找到一種性能良好，且易制備的材料來進一步全面解決上述問題。

石墨烯具有質(zhì)量輕，化學(xué)穩(wěn)定性高和比面積高等優(yōu)點，研究表明將其作為電極材料組分使用時，能夠有效的增強電極材料的導(dǎo)電性及電化學(xué)儲能性。例如，Zhang等人在合成密胺樹脂中空碳球的基礎(chǔ)上將其與石墨烯復(fù)合，并用于鋰離子電池負極材料，其展現(xiàn)出卓越的儲鋰性，在0.1 A g-1的電流密度下，該復(fù)合材料的放電比容量高達1700 mA h g-1，這一數(shù)值遠高于單純密胺樹脂中空碳球的比容量（1200 mA h g-1），這說明密胺樹脂中空碳球與石墨烯之間形成了協(xié)同作用，極大的增強了電化學(xué)性能。Wang等人利用石墨烯包裹住單質(zhì)硫，將其作為鋰硫電池正極材料使用時，能夠有效地降低正極材料的體積變化率，防止正極形貌和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，避免硫與導(dǎo)電骨架的脫離，從而降低電極材料的容量衰減。此外，在充放電過程中，所制備的該正極材料還能夠及時捕捉到可溶解的多硫化物，減少了穿梭效應(yīng)的產(chǎn)生。然而從目前來看，石墨烯基復(fù)合材料在鋰硫電池領(lǐng)域中的應(yīng)用并未達到理想效果，其他具有特殊結(jié)構(gòu)和形貌的石墨烯基復(fù)合材料仍有待于開發(fā)。將氮摻雜卵黃狀酚醛樹脂基衍生碳球與石墨烯復(fù)合，制備的具有超高比容量和卓越循環(huán)穩(wěn)定性的鋰硫電池正極材料，屬于新型鋰硫電池儲能材料，仍未見報道。

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種形貌良好、比容量高、循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)異的氮摻雜卵黃狀碳球/石墨烯復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明，一種卵黃狀氮摻雜碳球/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括步驟如下：

（1）將160 ml去離子水與一定量的無水乙醇超聲均勻后倒入三口燒瓶內(nèi)，并加入0.5~1.0 ml的氨水，將三口瓶放置于-10~0 oC冷浴條件下；

（2）向步驟（1）中加入1.0~3.0 g間苯二酚，攪拌約30 min至溶解。同時，稱取2.0 g的三聚氰胺與一定量的甲醛于燒杯中，60 oC水浴攪拌10~30 min；

（3）將步驟（2）中的燒杯內(nèi)液體倒入三口瓶內(nèi)，攪拌10 min后加入0~5.0 ml的甲醛溶液，攪拌24 h；將得到的產(chǎn)物分別用去離子水和無水乙醇交替洗滌4次，冷凍干燥產(chǎn)物，得到酚醛樹脂基中空球；

（4）將步驟（3）得到的產(chǎn)物放置于坩堝中在管式爐內(nèi)進行預(yù)碳化。條件為：氬氣氛圍300~500 oC，升溫速率1~3 oC min-1，保溫時間1~3 h，得到碳化產(chǎn)物為深橘色粉末；

（5）將步驟（4）得到的粉末稱取0.1~0.6 g，與1.0 mg ml~1氧化石墨溶液進行物理共混，機械攪拌4 h，稱取1.2~2.4 g的KOH溶解于50 ml去離子水中，緩慢加入到上述溶液中；

（6）將步驟（5）得到的混合溶液進行冷凍干燥，將干燥后的產(chǎn)物放置于管式爐內(nèi)高溫碳化處理。條件為：氬氣氛圍600~800 oC，升溫速率2~5 oC min-1，保溫時間1~3 h，得到黑色碳化粉末；

（7）將步驟（6）得到的碳化產(chǎn)物在0.1 mol L-1的鹽酸溶液里酸洗6 h，離心洗滌產(chǎn)物數(shù)次至中性，放置鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥完全。

本發(fā)明的優(yōu)點如下：

（1）通過雜原子摻雜以及與石墨烯的復(fù)合修飾，能夠有效的提高酚醛樹脂基衍生碳球的導(dǎo)電性與儲能性，提高其作為鋰硫電池正極材料的電化學(xué)性能。

（2）單質(zhì)硫的理論比容量和能量密度雖然很高，但是導(dǎo)電性差，且在充放電過程中發(fā)生體積膨脹，將石墨烯包裹住樹脂基衍生碳球，能夠降低其體積膨脹率，從而獲得高的比容量值。