УГЛЕРОДНЫЕ КОМПОЗИТЫ

2
1. Композиционный материал, полученный путем помещения элементарной серы во внутренние поры пористой графитовой матрицы, при этом указанные внутренние поры включают мезопоры со средним размером от 2 до 50 нм и микропоры со средним размером менее 2 нм, при этом указанная графитовая матрица до введения серы имеет удельную площадь поверхности от 100 до 500 м/г, и при этом указанная графитовая матрица представляет собой углеродные нановолокна.
2. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что указанная пористая графитовая матрица представляет собой графеновые нановолокна.
3. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что указанные углеродные нановолокна имеют средний диаметр от 5 до 200 нм, и длину от 500 нм до 5 мкм.
3
3
3
4. Композиционный материал по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что объем пор указанной пористой графитовой матрицы до введения серы составляет от 0,2 до 1,0 см/г, предпочтительно от 0,3 до 0,8 см/г, более предпочтительно от 0,3 до 0,5 см/г.
5. Композиционный материал по п. 4, отличающийся тем, что объем микропор указанной пористой графитовой матрицы до введения серы составляет от 5 до 10% об./об. от общего объема пор графитовой матрицы.
2
2
6. Композиционный материал по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что удельная площадь поверхности указанной пористой графитовой матрицы до введения серы составляет от 200 до 400 м/г, предпочтительно от 250 до 350 м/г.
2
2
7. Композиционный материал по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что удельная площадь поверхности указанного композиционного материала после введения элементарной серы составляет от 0,1 до 10 м/г, предпочтительно от 0,5 до 2 м/г.
3
8. Композиционный материал по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что объем пор указанного композиционного материала после введения элементарной серы составляет от 0,0001 до 0,01 см/г.
9. Композиционная паста, содержащая композиционный материал по любому из пп. 1-8, токопроводящую добавку и связующее вещество, предпочтительно содержащая от 70% до 90% масс./масс. композиционного материала, от 5% до 15% масс./масс. токопроводящей добавки и от 5% до 15% масс./масс. связующего вещества.
10. Электрод, содержащий композиционный материал по любому из пп. 1-8 и металлическую подложку, при этом указанная металлическая подложка предпочтительно выбрана из группы, состоящей из металлических пленок, металлической фольги, металлических сеток и растянутых металлических решеток или их комбинаций.
11. Аккумулятор, содержащий катод, содержащий композиционный материал по любому из пп. 1-8, и анод, содержащий литий или литийсодержащий материал.
2
12. Способ получения композиционного материала по любому из пп. 1-8, включающий стадию помещения серы во внутренние поры волокнистой пористой графитовой матрицы, содержащей мезопоры со средним размером от 2 до 50 нм и микропоры со средним размером менее 2 нм, удельная площадь поверхности которой составляет от 100 до 500 м/г.
13. Способ по п. 12, включающий следующие стадии:
a) получение раствора элементарной серы в растворителе, предпочтительно сероуглероде,
b) добавление к раствору, полученному на стадии а), графитовой пористой матрицы с получением смеси, и
c) перемешивание смеси, полученной на стадии b), и выпаривание растворителя с осаждением серы в порах графитовой пористой матрицы.
14. Способ по п. 12, включающий следующие стадии:
a) получение водного раствора химического предшественника серы,
b) получение водной дисперсии графитовой пористой матрицы, и
c) смешивание водного раствора, полученного на стадии а), и водной дисперсии, полученной на стадии b), в присутствии кислоты с осаждением серы в порах графитовой пористой матрицы.
15. Способ по п. 12, включающий стадию смешивания твердых частиц элементарной серы и графитовой пористой матрицы путем измельчения в шаровой мельнице.
16. Способ по любому из пп. 12-15, отличающийся тем, что указанная графитовая пористая матрица представляет собой углеродное нановолокно, предпочтительно графеновое нановолокно.
17. Применение композиционного материала по любому из пп. 1-8 в качестве электрода для аккумуляторов, предпочтительно электрода для литиевых аккумуляторов или литий-ионных аккумуляторов.