花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片及其制备方法和应用.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CN107086132A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710280495.1(22)申请日2017.04.26(71)申请人安徽师范大学地址241002安徽省芜湖市弋江区九华南路189号科技服务部(72)发明人王秀华高杰(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人邹飞艳张苗(51)Int.Cl.H01G11/30(2013.01)H01G11/46(2013.01)H01G11/86(2013.01)H01M4/36(2006.01)H01M4/48(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片及其制备方法和应用，该制备方法包括：1)将泡沫镍进行预处理；2)在密闭的条件下，将硫脲、V2O5与预处理后的泡沫镍于溶剂中进行溶剂热反应以制得花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片。该花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片具有优异的优异的电容量和循环稳定性，进而使得其能够胜任超级电容器或锂电子电池的电极材料，同时该制备方法具有成本低廉、条件温和、绿色环保、操作简单、产物的后处理简便、产物尺寸和形貌可控的优点。CN107086132ACN107086132A权利要求书1/1页1.一种花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)将泡沫镍进行预处理；2)在密闭的条件下，将硫脲、V2O5与预处理后的所述泡沫镍于溶剂中进行溶剂热反应以制得所述花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于200-240mg的所述泡沫镍，所述硫脲的用量为80-120mg，所述V2O5的用量为30-80mg。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于200-240mg的所述泡沫镍，所述溶剂的用量为10-30mL。4.根据权利要求2所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述泡沫镍为片材，并满足以下规格：长为2-3cm，宽为1-2cm，厚为0.7-1.5mm。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述溶剂热反应至少满足以下条件：反应温度为120-180℃，反应时间为10-12h。6.根据权利要求5项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述溶剂为水；优选地，在步骤2)中，添料顺序依次为：溶剂、硫脲、V2O5、预处理后的所述泡沫镍。7.根据权利要求1-4、6中任意一项所述的制备方法，其中，所述预处理为：将所述泡沫镍依次经过盐酸和水进行超声清洗；优选地，所述超声清洗的时间为10-20min。8.根据权利要求7项所述的制备方法，其中，在单次清洗过程中，所述盐酸或水的用量为15-30mL；优选地，所述盐酸的浓度为0.5-1mol/L。9.一种花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片的制备方法，其特征在于，所述花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片通过权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备而得。10.一种如权利要求9所述的花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片在超级电容器或锂电子电池中的应用。2CN107086132A说明书1/6页花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及五氧化二钒/二硫化三镍纳米材料，具体地，涉及花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片及其制备方法和应用。背景技术[0002]由于化石燃料的消耗和日益严重的环境污染，能源已经成为近年来世界面临的重大问题。为了满足不断增长的能源成本，以及绿色能源储存理念，锂离子电池(LIBs)和超级电容器(SCs)具有很大的潜力。[0003]在过渡金属的硫化物中，硫化镍由于具有独特的电化学性能，譬如良好的氧化还原化学和高的电导性，在超级电容器(SCs)电极材料和锂离子电池电极材料等领域有着广泛的应用，引起了人们广泛的兴趣。硫化镍的形貌特征以及微观结构对其性能和应用有着重要的影响。硫化镍的形貌得到大量的研究，目前已成功的合成了纳米片，纳米线，纳米棒和纳米管等结构。目前，合成纳米硫化镍方法多样，可用于水电脱硫反应，通过氢氧还原。然而，已报道的硫化镍电极材料的电容大小和循环稳定性仍面临巨大的挑战，从而使得上述诸种制备方法难以得到大范围推广。五氧化二钒在锂电池方面，因其理论容量大，易制备的特点已经被大量研究，但其循环稳定性和在电容器方面的性能也有所欠缺。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片及其制备方法和应用，该花状五氧化二钒/二硫化三镍纳米片具有优异的优异的电容量和循环稳定性，进而使得其能够胜任超级电容器或锂电子电池的电极材料，同