一种层间嵌入Co1-xS的石墨烯基复合材料的制备方法技术

一种层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料的制备方法，它涉及石墨烯基复合材料的制备方法。它是要解决现有Co1‑xS和石墨烯复合材料的储氢性能差、高密度放电电流下的性能低和循环稳定性差的技术问题。本发明专利技术的复合材料是由Co1‑xS和石墨烯复合的三明治层状结构，Co1‑xS嵌入在石墨烯的片层中间，其中石墨烯与Co1‑XS的摩尔比为1:(0.9～1.5)。制法：先将石墨烯与硫粉混合、球磨，然后再加入钴粉进行混合、球磨，得到层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料。该材料制成储氢合金电极其最大储氢容量达到3.73wt％，制成的电池，在循环50次后的储氢能力仍保持在88％以上，可用于储氢领域。

Graphene based composite material and a preparation method of an embedded Co1 xS layers.

Graphene based composite material and a preparation method of an embedded Co1 xS layer, which relates to the graphene based composite material and preparation method thereof. It is necessary to solve the performance of hydrogen storage performance of the existing xS and Co1 graphene composite, high density discharge current under low cycle stability and poor technical problems. The composite material of the invention is composed of xS and Co1 graphene composite sandwich layered structure, Co1 xS embedded intermediate layers in graphene, the molar ratio of graphene and Co1 XS 1: (0.9 ~ 1.5). Preparation method: first the graphene and sulfur powder mixing, ball milling, and then adding cobalt powder mixing, ball milling, graphene composites embedded in Co1 xS. The hydrogen storage alloy electrode made of the material has a maximum hydrogen storage capacity of 3.73wt%, and the hydrogen storage capacity of the battery can be maintained at more than 88% after the circulation of the utility model for more than 50 times.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯基复合材料及其制备方法。
技术介绍
氢在自然界中的储量极为丰富，具有最高的能质比，清洁无污染，有望成为未来能源中一种主要的清洁能源，但氢能不易储存，难以大范围的使用，科学家们经过长期的研究发现有些碳材料，如活性炭、碳纳米管和石墨烯等可通过电化学过程将氢原子可逆地储存到其中，目前人们对金属氢化物表面修饰的各种不同的碳材料的电化学储氢性能进行了广泛的研究。其中，石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，具有极高的比表面积，极好的结晶性及电学性能，对其进行表面修饰可得到非常理想的复合储氢材料。在众多表面修饰金属材料中，Co基储氢体系具有优良的电化学储氢性能和较高的储氢容量受到了众多科研人员的广泛关注，经过深入研究表明，Co基储氢材料与非金属元素S形成化合物，对于储氢性能的可起到提高的作用。钴硫化合物包含一系列原子比的化合物，如Co1-xS,CoS,CoS2,Co3S4,Co9S8等，其中Co1-xS因其特殊的欠钴型结构而具有很好的储氢前景。因此，利用Co1-xS修饰石墨烯表面，将会大大提高储氢性能。要得较好的表面修饰效果，二者之间应不仅是物理的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料，其特征在于该复合材料是由Co1‑X S和石墨烯复合的三明治层状结构，Co1‑xS嵌入在石墨烯的片层中间，其中石墨烯与Co1‑X S的摩尔比为1:(0.9～1.5)。

【技术特征摘要】
1.一种层间嵌入Co1-xS的石墨烯基复合材料，其特征在于该复合材料是由Co1-X S和石墨烯复合的三明治层状结构，Co1-xS嵌入在石墨烯的片层中间，其中石墨烯与Co1-X S的摩尔比为1:(0.9～1.5)。2.制备权利要求1所述的一种层间嵌入Co1-xS的石墨烯基复合材料的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将石墨烯与硫粉按照摩尔比为1:(1～1.5)进行混合，得到混合粉末Ⅰ；二、按ZrO2磨球与混合粉末Ⅰ的质量比为(18～20):1的比例，将ZrO2磨球与混合粉末Ⅰ装入具有ZrO2内衬的球磨罐中，充入高纯氩气，最后将球磨罐固定于球磨机里，在球磨机转速为900～1000rpm的条件下球磨24～30h，待球磨结束，球磨罐冷却至室温后，得到石墨烯/S/石墨烯粉末；三、按石墨烯/S/石墨烯粉末中S与Co的摩尔比为1:(0.9～1)将步骤二制备的石墨烯/S/石墨烯粉末与钴粉进行混合，得到混合粉末Ⅱ；四、按ZrO2磨球与混合粉末Ⅱ的质量比为(10～15):1，将ZrO2磨球与混合粉末Ⅱ放入具有ZrO2内衬的球磨罐中，充入高纯氩气，最后将球磨罐固定于球磨机里，在球磨机转速为400～500rpm的条件下球磨24～30h，待球磨结束，球磨罐冷却至室...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，韩璐，高鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23