[发明专利] 一种作为锂硫电池硫主体材料的负载有复合金属硫化物的混合碳材料的制备方法 – CN114162874A 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111499654.X
申请日
20211209
公开(公告)号
CN114162874A
公开(公告)日
20220311
申请(专利权)人
中国科学技术大学
申请人地址
230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
发明人
曹瑞国;杨善;焦淑红 专利类型 发明专利
摘要
本发明公开了一种作为锂硫电池硫主体材料的负载有复合金属硫化物的混合碳材料的制备方法,是在碳纤维与石墨烯混合碳材料上负载硫化铁与四硫化钒复合金属硫化物。本发明的锂硫电池硫主体材料的微观结构中含有稳定的连续导电网络,其表面原位生长了具有良好的吸附与催化性能的过渡金属硫化物,且分布较为均匀,因此该硫主体材料具有良好的导电性,有利于提升硫的利用率,并可有效降低电池充放电循环过程中含硫物质的损失,最终提升锂硫电池的长循环稳定性;与此同时,该锂硫电池硫主体材料的制备工艺较为简单,具有较好的普适性。
主权项
1.一种作为锂硫电池硫主体材料的负载有复合金属硫化物的混合碳材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将浓硫酸缓慢加入到浓硝酸中,获得强酸混合溶液;将碳纤维加入到所述强酸混合溶液中,在油浴条件下进行回流反应,得到酸化处理后的碳纤维CNFO;2)将步骤1)中得到的CNFO与氧化石墨烯粉末均匀混合,获得混合碳材料;3)将Na3VO4、TAA与CTAB依次溶于去离子水中,经过充分搅拌得到澄清溶液A;再将步骤2)中制得的混合碳材料加入溶液A中,超声分散后搅拌均匀,得到悬浮液B;4)将悬浮液B进行水热反应,反应结束后,得到中间体;5)称取一定量FeSO4·7H2O加入去离子水中,充分搅拌溶解后得到均一溶液C;6)将步骤4)中制得的中间体加入到去离子水与无水乙醇的混合溶液中,超声分散后搅拌均匀,形成悬浮液D;7)在持续搅拌条件下,将溶液C缓慢加入到悬浮液D中,之后充分搅拌,得到悬浮液E;对悬浮液E进行抽滤,在滤纸上得到潮湿的前驱体,然后进行干燥,得到干燥的前驱体;8)将步骤7)中得到的前驱体平铺于刚玉方舟中,将方舟置于管式炉内在氩气气氛中升温反应,反应结束后在氩气气氛下冷却至室温,即得到作为锂硫电池硫主体材料的负载有硫化铁与四硫化钒复合金属硫化物的碳纤维与石墨烯混合碳材料,记为FeSx‑VS4@(rGO+CNF)。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
C01G49/12
C 化学;冶金

C01 无机化学

C01G 含有不包含在C01D或C01F小类中之金属的化合物

C01G49/12 硫化物

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220311
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111499654 20220311 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101
代理人姓名
卢敏