【技术实现步骤摘要】
通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法
本专利技术涉及一种纳米复合材料的制备方法,特别是涉及一种通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法,属于先进纳米复合材料制备工艺
技术介绍
由于具有工作电压高、重量轻、比能量大、自放电小、循环寿命长等优点,锂离子电池已经广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机、摄像机、电动汽车、混合动力汽车及便携式各种仪器设备。随着科技的进步与发展,人们对于锂离子电池的充放电容量以及长时间的循环稳定性提出了更高的要求。目前石墨是商用的锂离子电池负极材料,然而其理论容量仅有372毫安时每克,已经不能满足人们对于高能量密度的需求,迫切需要找到一种材料来替代石墨。过渡金属硫化物具有高比容量、低成本、环境友好、良好的热力学稳定性等优点,因而在近年来作为锂离子电池负极材料得到了广泛的关注与研究,例如硫化钴、硫化铜、硫化镍和硫化锡等。不幸的是,过渡金属有一些缺点,比如差的导电性、循环过程中大的体积膨胀,限制了其在负极材料中的实际应用。作为过渡金属硫化物中的一员,硫化钴(Co1-xS)有着更高的理论容量(682.6毫安时每克),近些年得到了广泛的关注。如在现有技术““ControlledconstructionofhierarchicalCo1-xSstructuresashighperformanceanodematerialsforlithiumionbatteries”,Liuetal.,CrystEngComm,2014,16,814”中提到“制备出分级的花状Co1-xS能显著提高其充放电性能,在100毫 ...
【技术保护点】
1.一种通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法,选用硝酸钴、硫脲、氧化石墨、聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和去离子水,通过简单的溶剂热反应,之后真空干燥制得硫化钴(Co1‑xS)/还原氧化石墨烯复合材料,其具体制备步骤如下:(1)采用溶剂热法制备硫化钴(Co1‑xS)/还原氧化石墨烯复合材料:将0.01‑1克的六水合硝酸钴、0.01‑0.8克的硫脲、0.05‑0.6克聚乙烯吡咯烷酮和1‑20毫克的氧化石墨分散到1‑60毫升乙二醇和1‑60毫升去离子水的混合溶液中,搅拌2‑30分钟;(2)将步骤(1)中所述混合溶液移至反应釜中,在150‑220摄氏度下,溶剂热反应180‑1680分钟;(3)待反应釜冷却至室温后,取出料,用去离子水和乙醇清洗,在50‑90摄氏度下烘干,在400‑950摄氏度、氩气条件下焙烧60‑270分钟,获得硫化钴(Co1‑xS)/还原氧化石墨烯复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法,选用硝酸钴、硫脲、氧化石墨、聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和去离子水,通过简单的溶剂热反应,之后真空干燥制得硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料,其具体制备步骤如下:(1)采用溶剂热法制备硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料:将0.01-1克的六水合硝酸钴、0.01-0.8克的硫脲、0.05-0.6克聚乙烯吡咯烷酮和1-20毫克的氧化石墨分散到1-60毫升乙二醇和1-60毫升去离子水的混合溶液中,搅拌2-30分钟;(2)将步骤(1)中所述混合溶液移至反应釜中,在150-220摄氏度下,溶剂热反应180-1680分钟;(3)待反应釜冷却至室温后,取出料,用去离子水和乙醇清洗,在50-90摄氏度下烘干,在400-950摄氏度、氩气条件下焙烧60-270分钟,获得硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料。2.根据权利要求1所述的一种通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法,其特征在于:(1)采用溶剂热法制备硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料:将0.58克的六水合硝酸钴、0.31克的硫脲、0.17克聚乙烯吡咯烷酮和10毫克的氧化石墨分散到40毫升乙二醇和20毫升去离子水的混合溶液中,搅拌5分钟;(2)将步骤(1)中所述混合溶液移至反应釜中,180摄氏度下,溶剂热反应720分钟;(3)待反应釜冷却至室温后,取出料,用去离子水和无水乙醇清洗,60摄氏度下烘干,在600摄氏度、氩气条件下焙烧120分钟,获得硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料。3.根据权利要求1所述的一种通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法,其特征在于:(1)采用溶剂热法制备硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料:将0.03克的六水合硝酸钴、0.05克的硫脲、0.2克聚乙烯吡咯烷酮和1毫克的氧化石墨分散到10毫升乙二醇和50毫升去离子水的混合溶液中,搅拌3分钟;(2)将步骤(1)中所述混合溶液移至反应釜中,150摄氏度下,溶剂热反应180分钟;(3)待反应釜冷却至室温后,取出料,用去离子水和无水乙醇清洗,50摄氏度下烘干,在400摄氏度、氩气条件下焙烧60分钟,获得硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料。4.根据权利要求1所述的一种通过包覆还原氧化石墨烯提高硫化钴充放电循环能力的方法,其特征在于:(1)采用溶剂热法制备硫化钴(Co1-xS)/还原氧化石墨烯复合材料:将0.08克的六水合硝酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:金波,祝志,文子,蒋青,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。