[发明专利]一种硫化钴/碳纤维复合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硫化钴/碳纤维复合物的制备方法，其特征在于，包括：

步骤A、利用静电纺丝法制备聚丙烯腈/硝酸钴复合膜；

步骤B、将所述聚丙烯腈/硝酸钴复合膜在含有2-甲基咪唑的溶液中浸泡，得到聚丙烯腈/硝酸钴@金属有机框架；

步骤C、在混合气体的氛围下，将所述聚丙烯腈/硝酸钴@金属有机框架进行煅烧，得到氧化钴/碳纤维复合物；

步骤D、在惰性气体的氛围下，将所述氧化钴/碳纤维复合物与升华硫反应，得到硫化钴/碳纤维复合物；

所述步骤D中，所述氧化钴/碳纤维复合物与升华硫反应时，温度设置程序：将温度以2℃/min升到200-500℃，保温2-5h，冷却至室温；

所述步骤A包括：将聚丙烯腈溶液和六水硝酸钴溶液混合，并搅拌20-30h，得到混合液；将所述混合液进行静电纺丝，得到聚丙烯腈/硝酸钴复合膜；

所述静电纺丝的参数：电压15 .6 kV，供液速度0 .8 mL/h，滚筒转速700 r/min，针头规格21º，针头到滚筒的距离为28cm，温度40 ℃，湿度10%；

所述步骤B中，浸泡的时间为20-30h；

所述步骤C中，所述混合气体为氩气和氢气组成的混合气体；

所述步骤C中，所述煅烧时，温度设置程序：首先将温度以2℃/min升到300-500℃，保温1-2h，然后以5℃/min升到700-800℃，保温4-8h，最后冷却至室温；

所述硫化钴/碳纤维复合物中的硫化钴为中空结构。

2.一种硫化钴/碳纤维复合物，其特征在于，采用权利要求1所述的硫化钴/碳纤维复合物的制备方法制备而成；

所述硫化钴/碳纤维复合物包括碳纤维和所述碳纤维表面生长的硫化钴颗粒，所述碳纤维相互交联在一起。

3.根据权利要求2所述的硫化钴/碳纤维复合物，其特征在于，所述硫化钴/碳纤维复合物中，硫化钴颗粒粒径为20-150nm，碳纤维的直径为800-1200nm。

4.一种权利要求2-3任一项所述的硫化钴/碳纤维复合物的应用，其特征在于，作为负极应用于锂离子电池中。