一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料及其制备方法.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CN111509230A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010340583.8(22)申请日2020.04.26(71)申请人武汉纺织大学地址430200湖北省武汉市江夏区阳光大道1号(72)发明人罗磊沙莎蔡光明张如全邓中民(74)专利代理机构北京劲创知识产权代理事务所(普通合伙)11589代理人曹玉清(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种简单的二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，包括1)将碳布放入硝酸和盐酸混合水溶液中浸渍，然后依次用丙酮、去离子水、无水乙醇各超声洗涤一次，真空干燥后待用；2)将锡盐在无水乙醇中溶解，随后将步骤1)中得到的碳布放入浸泡，然后取出并冷冻干燥；3)将步骤2)中得到的碳布与硫源分别放入刚玉舟的两端，将所述刚玉舟放入马弗炉中，其中含硫源一端靠近进气口，含碳布一端靠近出气口，在惰性气体保护下硫化，即可在碳布上原位生长二硫化锡纳米片，待冷却后，得到所述二硫化锡复合柔性碳布复合电极材料。所述方法加工成本低、高效节能，得到的电极材料用于锂离子电池负极材料时具有高可逆比容量和优异循环稳定性。CN111509230ACN111509230A权利要求书1/1页1.一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将碳布放入硝酸和盐酸混合水溶液中浸渍活化，然后依次用丙酮、去离子水、无水乙醇各超声洗涤一次，真空干燥后待用；2)将锡盐在无水乙醇中溶解，随后将步骤1)中得到的碳布放入浸泡，然后取出并冷冻干燥；3)将步骤2)中得到的碳布与硫源分别放入刚玉舟的两端，将所述刚玉舟放入马弗炉中，其中含硫源一端靠近进气口，含碳布一端靠近出气口，在惰性气体保护下硫化，即可在碳布上原位生长二硫化锡纳米片，待冷却后，得到所述二硫化锡复合柔性碳布复合电极材料。2.根据权利要求1所述的一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述硝酸和盐酸在混合水溶液中的质量分数均为10％，所述碳布与所述硝酸和盐酸混合水溶液的用量比为8cm2:50mL。3.根据权利要求1所述的一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述浸渍时间为15min，所述超声洗涤每次持续10min，所述真空干燥温度为60～80℃，时间为8～12h。4.根据权利要求1所述的一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述锡盐为五水四氯化锡或乙酸锡中的一种，所述浸泡时间为24h，且所述碳布与所述锡盐用量比为8cm2:0.2～1mmol。5.根据权利要求1所述的一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述冷冻干燥温度为-70～-40℃，时间为6～10h。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，所述硫源为硫粉或硫脲中的一种，所述硫源与锡盐摩尔比为2:1。7.根据权利要求6所述的一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气和氩气中的一种，所述马弗炉升温速率为2-5℃/min，升温至300-500℃，保持时间为1-5h。8.一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料，其特征在于：根据权利要求1-7任一项所述二硫化锡复合柔性碳布电极材料的制备方法制备而成。2CN111509230A说明书1/4页一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米材料和化学电源技术领域，具体涉及一种二硫化锡复合柔性碳布电极材料及其制备方法。背景技术[0002]自20世纪90年代锂离子电池得到商业化推广以来，引发了世界范围内的研究热潮。因具有高能量密度、无记忆效应、循环寿命长和环境友好等特点，锂离子电池被广泛用于日常生活和生产中。而现今商业用锂电池中正、负极材料由于很难满足更高容量和高能量密度要求，越来越制约着锂电池的发展。尤其在当今能源短缺严重，新型储能器件快速发展的时代，开发性能优异的电极材料体系已成为研发高性能锂离子电池的关键共性问题。[0003]负极材料作为锂离子受体在锂离子电池中扮演着重要角色。负极材料的好坏直接影响到电池的电化学性能。传统碳类负极材料由于过低的理论比容量(～372mAh/g)极大限制了锂离子电池能量密度进一步提升，难以满足人们对高性能锂离子电池负极的要求。插层硫化物的出现为锂离子电池负极材料研发提供了新思路。二硫化锡(SnS2)是一类层