[发明专利]一种Ni(OH)2有效

专利信息
申请号: 202110996344.2 申请日: 2021-08-27
公开(公告)号: CN113725426B 公开(公告)日: 2022-11-11
发明(设计)人: 白羽;彭琳;孙克宁;孙睿 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: H01M4/38 分类号: H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 付雷杰
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 ni oh base sub
【权利要求书】:

1.一种用于锂硫电池正极的Ni(OH)2-Ni2P@碳布复合材料,其特征在于:所述复合材料是由碳布、碳布上生长的Ni2P纳米片以及基于计时电位法在Ni2P纳米片表面原位重构出的Ni(OH)2组成;

其中采用如下条件在Ni2P纳米片表面原位重构出Ni(OH)2:以碳布上生长的Ni2P纳米片作为工作电极,以铂电极为对电极,饱和银/氯化银为参比电极,采用电化学工作站的计时电位法对Ni2P纳米片的表面进行原位重构,以将部分Ni2P转化为Ni(OH)2;计时电位法的工作电极电流密度为0.4mA/cm2~2mA/cm2,持续时间为30min~360min,且电流密度与时间的乘积为1mA·h/cm2~3mA·h/cm2,电解液为0.1mol/L~1mol/L的KOH水溶液。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂硫电池正极的Ni(OH)2-Ni2P@碳布复合材料,其特征在于:在制备Ni(OH)2之前,碳布上生长的Ni2P纳米片的含量为1.5mg/cm2~9mg/cm2

3.一种如权利要求1或2所述的用于锂硫电池正极的Ni(OH)2-Ni2P@碳布复合材料的制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下,

(1)对碳布进行酸化处理,使其表面形成羧基和羟基基团;

(2)将酸化处理后的碳布、水溶性镍盐和六亚甲基四胺加入水中并混合均匀,然后在80℃~120℃下水热反应6h~12h,对反应后的碳布进行洗涤和干燥,得到Ni2P@碳布的前驱体;

(3)将Ni2P@碳布的前驱体放置在管式炉出气口一端,在管式炉进气口一端放置次亚磷酸盐,在氮气或惰性气体保护气氛下进行高温退火处理,高温退火温度为280℃~320℃,高温退火时间为1h~3h,在管式炉出气口一端形成Ni2P@碳布;

(4)以Ni2P@碳布作为工作电极,以铂电极为对电极,饱和银/氯化银为参比电极,采用电化学工作站的计时电位法对Ni2P的表面进行原位重构,以将部分Ni2P转化为Ni(OH)2,之后清洗、干燥,得到Ni(OH)2-Ni2P@碳布复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,采用质量分数为65%~69%的浓硝酸对碳布进行酸化处理,处理的温度为40℃~80℃,处理的时间为0.5h~4h。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:水溶性镍盐选用六水合硝酸镍、六水合氯化镍和四水合醋酸镍中的至少一种,水溶性镍盐与六亚甲基四胺的质量比为1:(1~2.2)。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:次亚磷酸盐选用次亚磷酸钾、次亚磷酸钠、次亚磷酸钙或次亚磷酸铵,步骤(2)经过水热反应在碳布上形成的Ni2P前驱体和次亚磷酸盐的质量比为1:(10~80)。

7.一种如权利要求1或2所述的用于锂硫电池正极的Ni(OH)2-Ni2P@碳布复合材料的应用,其特征在于:所述Ni(OH)2-Ni2P@碳布复合材料负载硫粉后作为正极材料应用于锂硫电池中。

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