一种二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料的制备方法及应用技术

一种二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料的制备方法及应用，所述制备方法包括如下步骤：(1)将明胶与壳聚糖以及发泡剂以一定比例在50～80℃水中搅拌0.1～2h成凝胶，将形成的凝胶在过量的凝固液中析出形成海绵体；所述发泡剂碳酸钾、碱式碳酸镁或三聚氰胺；(2)将步骤(1)形成的凝胶在过量的凝固液中析出形成海绵体；然后将海绵体置于330℃～400℃马弗炉，保温煅烧处理0.5～4h进行发泡与预碳化，得到预碳化材料；(3)将步骤(2)所得的预碳化材料以一定比例与硫脲研磨均匀，将得到的混合物在保护气氛下煅烧处理得到二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料。本发明专利技术提供了所述的二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片作为锂离子电池金属锂负极保护材料的应用，显著提供了库伦效率。

【技术实现步骤摘要】
一种二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料的制备方法及应用(一)
本专利技术属于锂电池领域，涉及一种二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料的制备方法及其作为金属锂负极保护材料的应用。(二)
技术介绍
锂金属负极近年来由于其特别高的理论容量(3860mAhg-1)和最低的电化学势(3.040V比标准氢电极)以及它在所有已知的金属锂负极材料中最低的重量密度(0.53gcm-3)而被认为是探索先进能源存储最有希望的候选人之一。然而，在电池循环过程中，锂枝晶的形成会造成几个致命的缺陷，比如不良的副反应会导致库仑效率急剧下降，当锂枝晶穿透隔膜有可能导致电池短路。因此，有效抑制锂枝晶是一个迫切需要解决的问题。根据最近的文献，有四种常用的解决方法：(1)液体电解质改性以稳定SEI；(2)人工电极/电解液膜；(3)固态电解质；(4)构建纳米结构阳极。毫无疑问，锂枝晶最初始的成核行为非常关键。在成核阶段，抑制锂树突的生长将成为一个安全、高效的方法。因此，对锂金属成核行为进行系统研究，并设计一种具有高表面积并具有亲锂性的电极材料具有重要意义。在此基础上，基于我们课题组对生物炭的研究，我们开发了一种绿色、简便、有效的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将明胶与壳聚糖以及发泡剂以一定比例在50～80℃水中搅拌0.1～2h成凝胶，将形成的凝胶在过量的凝固液中析出形成海绵体；所述发泡剂碳酸钾、碱式碳酸镁或三聚氰胺；(2)将步骤(1)形成的凝胶在过量的凝固液中析出形成海绵体；然后将海绵体置于330℃～400℃马弗炉，保温煅烧处理0.5～4h进行发泡与预碳化，得到预碳化材料；(3)将步骤(2)所得的预碳化材料以一定比例与硫脲研磨均匀，将得到的混合物在保护气氛下以2～10℃/min的速率升温至400‑800℃，保温煅烧处理0.5～4h得到二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料。

【技术特征摘要】
1.一种二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将明胶与壳聚糖以及发泡剂以一定比例在50～80℃水中搅拌0.1～2h成凝胶，将形成的凝胶在过量的凝固液中析出形成海绵体；所述发泡剂碳酸钾、碱式碳酸镁或三聚氰胺；(2)将步骤(1)形成的凝胶在过量的凝固液中析出形成海绵体；然后将海绵体置于330℃～400℃马弗炉，保温煅烧处理0.5～4h进行发泡与预碳化，得到预碳化材料；(3)将步骤(2)所得的预碳化材料以一定比例与硫脲研磨均匀，将得到的混合物在保护气氛下以2～10℃/min的速率升温至400-800℃，保温煅烧处理0.5～4h得到二维多孔氮硫共掺杂碳纳米片材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)按照如下操作：取壳聚糖和明胶加入质量分数为1％～5％的发泡剂水溶液中，于50～80℃搅拌0.5～2h成凝胶待用；其中以明胶和壳聚糖的总质量为100％计，明胶的质量分数是25％～75％，壳聚糖和明胶总质量与发泡剂水溶液的体积之比...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶新永，陈媚，盛欧微，金成滨，罗剑敏，张文魁，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33