[发明专利]一种Fe2O3纳米棒阵列电极原位硫化及碳包覆的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种Fe₂O₃纳米棒阵列电极原位硫化及碳包覆的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氯化铁溶于去离子水中，超声15min，获得透明溶液，在磁力搅拌下，加入硫酸钠，使其溶于氯化铁溶液中，将所得溶液装入聚四氟乙烯内衬中，放入Ti片，再将内衬放入不锈钢水热釜并密封好，放入180-190℃的恒温干燥箱中，保温6-7h，反应完成后自然冷却至室温；

（2）取出步骤（1）得到的样品，用去离子水反复冲洗其表面，在自然条件下晾干后，将样品放入马弗炉中烧结，烧结温度设置如下：在1h内将温度从室温升至100℃，并在100℃保持2h；然后在3h内将温度从100℃升至300℃，并在300℃保持2h；进一步在3h内将温度从300℃升至400℃，并在400℃保持2h；自然冷却，即可得到Fe₂O₃纳米棒阵列；

（3）配置硫脲或硫代乙酰胺的乙二醇溶液作为硫化剂，倒入聚四氟乙烯内衬中，放入步骤（2）得到的Fe₂O₃纳米棒阵列，再将内衬放入不锈钢水热釜密封好放入恒温干燥箱，在90-200℃下硫化1-12h，反应结束后取出样品，用去离子水反复冲洗干净，并在60℃条件下烘干，即可得到Fe₂O₃-S；

（4）将步骤（3）得到的样品放入PECVD系统的腔体内，固定在样品台上，采用PECVD方法，以甲烷为碳源，控制通气时间，流量，功率以及温度，对Fe₂O₃-S进行碳包覆，即可得到Fe₂O₃-S@C。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的硫脲或硫代乙酰胺的乙二醇溶液的浓度为5~100 mM，硫化温度为180℃，硫化时间为7h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，碳源为甲烷，通入碳源流量为10-30sccm，时间为2-15min，温度为90-300℃，功率为100-300W， 压强为40-80Pa。

4.根据权利要求1-3中任一所述的制备方法制得的材料Fe₂O₃-S@C在制备电极材料中的应用。