碳包覆硫化镍电极材料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CN112018344A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202010668873.5B82Y30/00(2011.01)(22)申请日2020.07.13B82Y40/00(2011.01)(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号昆明理工大学(72)发明人王丁夏广辉张英杰段建国董鹏张义永李雪豹(74)专利代理机构重庆中流知识产权代理事务所(普通合伙)50214代理人曲晓欢(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/054(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称碳包覆硫化镍电极材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种碳包覆硫化镍电极材料及其制备方法和应用。制备方法包括：配制乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入葡萄糖至完全溶解，得到乙二醇‑葡萄糖混合溶液；将镍源和硫源依次加入乙二醇‑葡萄糖混合溶液中至完全溶解，进行水热反应至反应结束，得到水热反应产物；对水热反应产物固液分离，将得到的固体分离物洗涤，干燥，在保护气氛下煅烧后得到碳包覆硫化镍电极材料。本发明的碳包覆硫化镍电极材料制备方法简单，材料易得，重现性高，无污染，产物结构容易控制，材料达到了纳米级尺寸，易实现工业化推广和应用。CN112018344ACN112018344A权利要求书1/1页1.一种碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配制乙二醇水溶液；向乙二醇水溶液中加入葡萄糖至完全溶解，得到乙二醇-葡萄糖混合溶液；将镍源和硫源加入乙二醇-葡萄糖混合溶液中至完全溶解，进行水热反应至反应结束，得到水热反应产物，其中，镍源中镍元素与硫源中硫元素摩尔比为1:(5~7)，镍源与葡萄糖的质量比为1:(1~5)；对水热反应产物固液分离，将得到的固体分离物洗涤，干燥，在保护气氛下煅烧后得到碳包覆硫化镍电极材料。2.根据权利要求1所述的碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，镍源中镍元素与硫源中硫元素摩尔比为1:6，镍源与葡萄糖的质量比为1:(2.5~3.0)。3.根据权利要求1或2所述的碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，方法还包括控制镍源和硫源的加入速度，将镍源和硫源加入乙二醇-葡萄糖混合溶液中至完全溶解，其中，镍源的加入速度为镍源质量的60%~100%/min，硫源的加入速度为硫源质量的60%~100%/min。4.根据权利要求1或2所述的碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，硫源为硫代硫酸盐。5.根据权利要求1或2所述的碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，水热反应的温度为160℃~240℃，反应时间为6小时~24小时。6.根据权利要求1或2所述的碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，煅烧的温度为300℃~600℃，煅烧时间为1小时~5小时。7.根据权利要求1或2所述的碳包覆硫化镍电极材料制备方法，其特征在于，干燥包括在60℃~90℃真空环境下干燥10小时~14小时。8.一种由权利要求1~7中任一项碳包覆硫化镍电极材料制备方法制备得到的碳包覆硫化镍电极材料，其特征在于，碳包覆硫化镍电极材料为类花状纳米结构。9.根据权利要求8所述的碳包覆硫化镍电极材料，其特征在于，碳包覆层的厚度在2.00nm~3.00nm之间。10.一种由权利要求1~7中任一项碳包覆硫化镍电极材料制备方法制备得到的碳包覆硫化镍电极材料或由权利要求8~9任一项碳包覆硫化镍电极材料在钠离子电池负极材料中的应用。2CN112018344A说明书1/6页碳包覆硫化镍电极材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及电池材料技术领域，更具体地讲，涉及一种碳包覆硫化镍电极材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]伴随着人口的快速增长和经济的迅速发展，能源问题已经成为限制人类社会发展进步的重大问题之一。具备高综合性能的电化学储能及电化学转换系统，例如锂离子电池、钠离子电池、混合超级电容器、金属空气电池和光催化分解水等，都成为解决全球能源问题的先进技术。因此，开发具有高能量密度、高功率密度、长寿命以及低成本的储能器件是未来新能源的主要发展方向。[0003]锂离子电池因其具有能量密度高、自放电流小、安全性高、可大电流充放电、循环次数多、寿命长等优点，越来越多地应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车、航空航天、军事装备等多个领域。锂离子电池作为一种清洁可靠的储能设备，在便携式电子设备、电动汽车、混合动力汽车等领域有着广泛的应用。但是随着人们对锂离子电池需求的进一步增长，加之锂相对钠的资源稀缺性、高成本性等限制性因素，导致其难以满足市场变