[发明专利]一种利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)脱脂棉洗净之后干燥，得到干燥后的脱脂棉；

(2)把干燥后的脱脂棉置于由NiSO₄、K₂S₂O₈和水组成的混合溶液中，并加入氨水，搅拌10～60min后洗净、干燥，得到干燥后的样品；

(3)将干燥后的样品与聚苯乙烯的二甲基甲酰胺溶液混合，然后在氮气或氩气保护下以5～20℃/min的升温速率升至300～1000℃进行碳化，碳化后冷却、研磨得到C/Ni复合材料；

(4)取升华硫粉末溶于二硫化碳中，得到含有升华硫的二硫化碳溶液，将C/Ni复合材料与含有升华硫的二硫化碳溶液混合，搅拌至二硫化碳全部挥发，研磨挥发后的粉末；

(5)取研磨后的粉末放入120～180℃烘箱中6～18h，冷却、研磨得到C/Ni/S复合材料。

2.根据权利要求1所述的利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的由NiSO₄、K₂S₂O₈和水组成的混合溶液制备包括：配置浓度0.1～0.5mol/L的NiSO₄水溶液和0.05～0.3mol/L的K₂S₂O₈水溶液按体积比4：1～5混合得到。

3.根据权利要求2所述的利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的氨水的质量百分数为10％～30％，所述的氨水与NiSO₄水溶液的体积比为0.5～2：4。

4.根据权利要求1所述的利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的聚苯乙烯的二甲基甲酰胺溶液中聚苯乙烯的质量分数为5％～20％。

5.根据权利要求1所述的利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，升温速率为5～18℃/min，碳化温度为300～800℃，碳化时间为2～7小时。

6.根据权利要求5所述的利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，升温速率为5～10℃/min，碳化温度为500～600℃，碳化时间为2～4小时。

7.一种利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)脱脂棉洗净，进行鼓风干燥，得到干燥后的脱脂棉；

(2)配置浓度0.3mol/L的NiSO₄水溶液和0.1mol/L的K₂S₂O₈水溶液，然后按体积比4：3混合，把干燥后的脱脂棉置于其中并加入质量分数为25％的氨水，氨水与NiSO₄水溶液的体积比为1:4，搅拌30min后洗净、烘干，得到干燥后的样品；

(3)将干燥后的样品与质量分数为5％～15％的二甲基甲酰胺溶液混合，然后在氮气或氩气保护下以5～10℃/min的升温速率升至500～600℃进行碳化，碳化后冷却、研磨得到C/Ni复合材料；

(4)取升华硫粉末溶于二硫化碳中，得到含有升华硫的二硫化碳溶液，将研磨后的C/Ni复合材料与含有升华硫的二硫化碳溶液混合，搅拌至二硫化碳全部挥发，研磨挥发后的粉末；

(5)取研磨后的粉末，密封后放入150℃烘箱中12h，冷却、研磨得到C/Ni/S复合材料。

8.根据权利要求7所述的利用脱脂棉制得的C/Ni/S复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，升温速率为5℃/min，碳化温度为600℃，碳化时间为2小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法制得的C/Ni/S复合材料。

10.根据权利要求9所述的C/Ni/S复合材料作为锂离子电池正极材料的应用。