[发明专利]用于锂/钠离子电池负极的硫化锌/多壁碳纳米管复合材料及制备方法在审

专利信息
申请号: 201811469658.1 申请日: 2018-11-26
公开(公告)号: CN109638243A 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 孙晓红;樊安然;侯添壹;郑春明 申请(专利权)人: 天津大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/054;B82Y30/00
代理公司: 天津一同创新知识产权代理事务所(普通合伙) 12231 代理人: 王丽
地址: 300350 天津市津南区海*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 多壁碳纳米管 硫化锌 混合液 硫化锌纳米颗粒 钠离子电池 三维网络结构 负极 复合材料 制备 电化学反应过程 充放电过程 聚四氟乙烯 水热反应釜 循环稳定性 导电性 负极材料 体积膨胀 醋酸锌 粉化 缓冲 硫脲 内衬 水中 锌盐 密封 穿插 离子
【权利要求书】:

1.一种通过一步水热法来合成的硫化锌/多壁碳纳米管复合材料,用于锂/钠离子电池负极,其特征是:复合材料中多壁碳管穿插在硫化锌纳米颗粒之间,形成三维网络结构,其中硫化锌纳米颗粒直径50-100nm。

2.权利要求1的具有三维网络结构的硫化锌/多壁碳纳米管复合材料的制备方法,其特征是步骤如下:

1).将多壁碳纳米管加入到去离子水中,超声0.5-1h,制得多壁碳纳米管均匀分散的混合液;

2).将醋酸锌加入到步骤1)制得多壁碳纳米管均匀分散的混合液中,以200-400r/min搅拌10-30min后,加入硫脲,保证醋酸锌和硫脲的质量比为1:15,继续以200-400r/min搅拌0.5-1h,制得含多壁碳纳米管、锌盐及硫的混合液;

3).将步骤2)制得的含多壁碳纳米管、锌盐及硫源的混合液转移到聚四氟乙烯水热反应釜内衬中,并使用不锈钢反应釜密封后,进行水热;

4).反应结束后,室温下冷却至常温,取出反应物,得到硫化锌/多壁碳纳米管复合材料。

3.如权利要求2所述的方法,其特征是所述步骤1)多壁碳纳米管浓度为0.5-4.0g/L。

4.如权利要求2所述的方法,其特征是所述步骤2)醋酸锌与多壁碳纳米管的质量之比为1:0.06-1:0.5。

5.如权利要求2所述的方法,其特征是所述步骤3)水热条件:140-160℃水热保温时间为4h,然后自然冷却到室温。

6.如权利要求2所述的方法,其特征是所述步骤4)使用去离子水和乙醇洗涤6-8次。

7.如权利要求2所述的方法,其特征是所述步骤4)干燥条件是:在60-80℃下真空干燥10-12h。

8.权利要求1的硫化锌/多壁碳纳米管复合材料作为负极材料在锂离子电池和钠离子电池中应用。

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