本发明属于电极材料制备，具体涉及一种超薄碳片的制备及其在锂硫电池中的应用。
背景技术：
1、作为全球主流的储能手段，锂二次电池自上个世纪九十年代得到商业化推广后，在日常生活中拥有广泛的应用。从大型固定式储能到便携智能3c产品，生活中随处可见锂离子电池的身影。而如今，由于移动式储能需求的飞速增长，现代社会对能量密度的要求越来越高，受限于传统金属氧化物正极材料的理论容量，锂硫电池因其环境友好、价格低廉等优势吸引了人们的目光，成为了备受瞩目的新型锂二次电池。
2、锂硫电池因拥有极高的理论比容量(1672mah g-1)和能量密度(2500wh kg-1)而受到关注。然而，锂硫电池的实际应用面临着以下问题：与传统的插层正极不同，硫正极通过与锂离子反应生成多硫化物来提供电子。这个过程是单质硫的八元环打开、与锂逐渐生成长链多硫化物到短链硫化锂的多级反应，在整个反应历程中，li2sx(6≤x<8)等长链多硫化物是可以溶解于电解液的。因此，锂硫电池面临着以下限制：(1)单质硫导电率低下，其实际利用率较低，导致实际能量密度极低；(2)多硫化物溶解造成了“穿梭效应”，活性物质损失极快，循环性能差；(3)充放电过程中，电极体积变化较大，结构不稳定。
3、针对锂硫电池的本征缺陷，学者们提出过诸多解决方案，诸如粘结剂改性、电解液改性、通过催化硫转化反应的进行加速电极反应的过程、改变硫结构等等。其中最为行之有效的一种方案是引入高性能的导电材料作为框架，在改善电极导电性的同时，通过表面改性、物理限制等手段控制多硫化物的溶解。通常，高导电碳材料由于良好可塑性和导电性作为一种常见的载硫材料得到广泛研究，然而，在以碳为主的导电框架中，载硫量往往较低，过低的载硫量会导致整个电极的能量密度下降，而石墨烯等超高导电、高比表面积的材料成本往往较高。公开号为cn109437146a的专利公开了一种利用氧化石墨、钙盐和柠檬酸钠混合处理，制备成胶体后进一步高温煅烧和酸洗形成多孔碳的方案，所得产物具有丰富的孔道，可以作为单质硫的载体，改善多硫化物问题；公开号为cn109301252a的专利公开了一种用螯合剂表面修饰多孔碳的方法，增加载体材料的化学吸附能力，然而在这些方案中，碳材料在正极中占比仍然偏高(>25％)，因此，正极整体的能量密度偏低。
4、假酸浆籽是一种天然植物种子，其表面由大量以吡喃型糖环为基本结构单元的多糖组成，在水中极易形成胶质，通常用作食品工业原材料或作为增稠剂使用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种超薄碳片及其制备方法，碳/硫正极的制备方法。本发明采用廉价的天然植物材料假酸浆籽，通过其表面胶质的提取和改性复合成一种超薄纳米碳片，该纳米碳片具有高导电率及超高比表面积，应用在锂硫电池中，能有效提供高载硫量，提高电极导电率，改善循环问题、体积膨胀问题，解决锂硫电池正极材料目前面临的部分困境。
2、为达到以上技术效果，本发明采用技术方案如下：
3、一种超薄碳片的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将假酸浆籽包裹在纱布中，浸入去离子水，浸泡、揉搓，得到胶液a；
5、(2)在胶液a与碱金属盐混合得到改性胶液b，冷冻干燥，得到胶质a；
6、(3)将胶质a在惰性气氛下进行高温处理，水洗，干燥，即得到超薄碳片材料。
7、本发明所述方法中，步骤(1)中所述纱布为40-100目。
8、本发明所述方法中，步骤(1)中所述假酸浆籽与去离子水的质量比例为1：3-10。
9、本发明所述方法中，步骤(2)中所述碱金属盐包括氯化钠和/氯化钾。
10、本发明所述方法种，步骤(2)种所述胶液a中碱金属盐在水中的浓度为1wt％-10wt％。
11、本发明方法中，步骤(2)中所述冷冻干燥时长为12h-48h。
12、本发明方法中，步骤(3)中所述高温处理条件为，600-1100℃，时长为2-6h，升温速率为5℃/min-10℃/min，保护性气氛为氮气气氛或氩气气氛。
13、本发明方法中，所述超薄碳片的松装密度为0.01-0.5g/m3，可作为硫载体应用于锂硫电池正极材料中，拥有极高载硫量，能够提高正极材料的比容量、能量密度及循环寿命。
14、本发明利用天然植物材料表面以吡喃环为基本结构的胶质多糖在水中形成空间交联结构，该物质可以通过简单的机械碾压从表面脱落，溶解于水中，无需复杂提取工艺，而加入碱金属盐使溶胶结构的疏水性增强，大量的水填充到网络结构间，而冷冻-升华的过程使这种充满空隙的结构得以保持，同时，氯离子会破坏部分氢键，使原本为球状的胶质结构打开，在进一步的碳化过程中形成具有超高比表面积的纳米碳片结构。本发明有高导电性、高比表面积的特点，可以应用于锂硫电池正极，作为超高载硫量的硫载体，其超薄特性能够显著提升正极载硫量，进一步提升其能量密度，此外，高比表面积带来的高表面能能够有效吸附多硫化物，改善锂硫电池的比容量、效率和循环性能。
1.一种超薄碳片的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述纱布为40-100目。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述假酸浆籽与去离子水的质量比例为1：3-10。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述碱金属盐包括氯化钠和/氯化钾。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：步骤(2)种所述胶液a中碱金属盐在水中的浓度为1wt％-10wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中所述高温处理条件为，600-1100℃，时长为2-6h，升温速率为5℃/min-10℃/min，保护性气氛为氮气或氩气。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法制备的超薄碳片，其特征在于，松装密度为0.01-0.5g/m3。
8.一种碳/硫正极的制备方法，包括以下步骤：将权利要求7所述的超薄碳片与单质硫以0.5：9.5-10.5的质量比研磨后，在氩气气氛下155℃保温12h；将所得粉末材料与superp、pvdf以8：1：1的质量比在nmp中研磨后，刮涂于铝箔表面并烘干，得到正极极片。
