一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113130905A(43)申请公布日2021.07.16(21)申请号202110408426.0(22)申请日2021.04.16(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央大学园区(72)发明人黄剑锋何枢薇李嘉胤曹丽云王瑜航张金津(74)专利代理机构西安众和至成知识产权代理事务所(普通合伙)61249代理人强宏超(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M10/054(2010.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，包括步骤一、按照质量比1:(0.7‑1.1)称取分析纯的乙酸钴、四水和硫粉一同加入到乙醇溶液中，搅拌得到乙酸钴浓度为0.15‑0.2mol/L的溶液A；步骤二、将溶液A静置后，抽滤收集粉体，清洗并干燥，得到粉体A；步骤三、将碳布裁剪成小块，完全浸泡在浓硝酸溶液中，在烘箱中90℃下反应2‑4h，冷却后清洗得到预处理碳布；步骤四、将预处理碳布与粉体A分别放置在磁州的两端，一同放入管式炉中，在氩气气氛保护下煅烧至700‑800℃，升温速率为3‑7℃/min，保温1‑3h，待降温至室温后，取出样品即得到超小硫化钴纳米片/碳布复合材料；本发明有效提高了硫化钴电极材料的电化学活性及其倍率性能。CN113130905ACN113130905A权利要求书1/1页1.一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按照质量比1:(0.7‑1.1)称取分析纯的乙酸钴、四水和硫粉一同加入到乙醇溶液中，搅拌得到乙酸钴浓度为0.15‑0.2mol/L的溶液A；步骤二、将溶液A静置后，抽滤收集粉体，清洗并干燥，得到粉体A；步骤三、将碳布裁剪成小块，完全浸泡在浓硝酸溶液中，在烘箱中90℃下反应2‑4h，冷却后清洗得到预处理碳布；步骤四、将预处理碳布与粉体A分别放置在磁州的两端，一同放入管式炉中，在氩气气氛保护下煅烧至700‑800℃，升温速率为3‑7℃/min，密闭保温1‑3h，待降温至室温后，取出样品即得到超小硫化钴纳米片/碳布复合材料。2.如权利要求1所述的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中静置方法为在常温避光处静置4‑7h。3.如权利要求2所述的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中清洗方法为用去离子水和无水乙醇反复交替清洗3‑5次。4.如权利要求3所述的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中的干燥方法为在真空干燥箱中70℃下干燥5‑10h。5.如权利要求1所述的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中将碳布裁剪成2cm*3cm大小的小块。6.如权利要求5所述的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中的清洗方法为用去离子水和无水乙醇反复交替清洗3‑5次。7.一种采用如权利要求1至6所述的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料的制备方法制备的超小硫化钴纳米片/碳布复合材料。2CN113130905A说明书1/3页一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于电化学技术领域，涉及钠离子电池负极材料及其制备方法，具体涉及一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料及其制备方法。技术背景[0002]随着便携式电子产品的普及和电动汽车放入迅猛发展，对储能技术的要求愈来愈高。碳基材料是二次电池中广泛采用的主体材料，例如碳纳米管、多孔碳、石墨烯、石墨烯纳米带、碳纤维等。硫化钴属于过渡金属硫化物，在二次电池中属于转换反应类型的负极材料，但由于较大的体积膨胀，导致其循环性能差，引起电极粉化；较慢的动力学过程使得倍率性能较差。碳布因其良好的机械强度、导电性和柔性而被广泛用做柔性电极材料基底。近年来，许多研究者通过在碳布上生长金属氧化物、金属硫化物等活性物质用于柔性电极材料。这种柔性电极材料在制备过程中无需添加粘结剂和导电剂，减少制作步骤，降低电极材料的质量和成本。此外，碳布能有效地缓解活性材料在充放电过程中的体积变化，从而提升其性能。因此研究以碳布为基底的柔性电极材料对柔性储能器件的发展有着重要意义。发明内容[0003]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种超小硫化钴纳米片/碳布复合材料及其制备方法，利用碳布基底合成硫化钴复合材料作为钠离子电池负极材料，提高硫化钴电极材料的电化学活性及其倍率性能。[0