一种硫掺杂碳微米管的制备方法及其硫掺杂碳微米管和应用技术

技术编号:20223392 阅读:36 留言:0更新日期:2019-01-28 21:29
本发明专利技术公开了一种硫掺杂碳微米管的制备方法及其硫掺杂碳微米管和应用,该方法通过一步反应将棉花直接在H2S/Ar气氛下碳化和硫化,得到硫掺杂碳微米管。本发明专利技术制备硫掺杂碳微米管的方法以棉花为原料,通过一步热解得到一种硫掺杂碳微米管材料。该方法工艺简单,使用的原料绿色环保,适合于批量生产,可重复性强,且成本低,硫掺杂和碳化可通过一步反应实现,并且通过高温下硫化氢气体掺杂使得硫掺杂更均匀,天然棉花也无需经过任何纯化处理即可使用。本发明专利技术制得的硫掺杂碳微米管表面产生了大量的纳米孔,且比表面积较大,并具有优异的电化学性能,可作为理想的钠离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种硫掺杂碳微米管的制备方法及其硫掺杂碳微米管和应用
本专利技术属于电极材料
,具体涉及一种硫掺杂碳微米管的制备方法及其所制得的硫掺杂碳微米管和应用。
技术介绍
在大规模储能领域,钠离子电池作为锂离子电池最具潜力的替代品之一受到越来越多的关注,这主要是因为其资源丰富和环境友好性等优点。然而,由于钠离子半径大于锂离子半径导致钠离子的扩散动力学更为迟钝。目前,已报道的一些钠离子电池宿主材料包括碳基材料、钛基材料、合金型材料,以及金属氧化物/硫化物材料等,这些材料都展现出较好的储钠性能,但它们的循环稳定性并不令人满意。近年来,通过构筑多孔碳纳米结构在钠离子电池循环稳定性方面已取得了很大的进步。另外,氮、硼、硫和磷等杂原子掺杂作为提高碳基材料储钠性能的有效措施也受到了极大的关注。硫是一种高电化学活性元素,可以与钠可逆地反应。因此,向碳材料中引入硫可以增加额外的储钠位点,导致可逆容量的增加。
技术实现思路
专利技术目的:针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种硫掺杂碳微米管的制备方法,该方法绿色环保、工艺简单,通过一步热解就可以得到一种硫掺杂碳微米管材料。本专利技术还提供一种硫掺杂碳微米管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫掺杂碳微米管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:通过一步反应将棉花直接在H2S/Ar气氛下同时碳化和硫化,得到硫掺杂碳微米管。

【技术特征摘要】
1.一种硫掺杂碳微米管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:通过一步反应将棉花直接在H2S/Ar气氛下同时碳化和硫化,得到硫掺杂碳微米管。2.根据权利要求1所述的硫掺杂碳微米管的制备方法,其特征在于,所述H2S/Ar气氛中,H2S气体的体积百分比为5%~10%。3.根据权利要求1所述的硫掺杂碳微米管的制备方法,其特征在于,所述碳化和硫化是将棉花置于管式炉中,使管式炉以2~10℃/min的速率升温至600~800℃后保持2~3h。4.根据权利要求3所述的硫掺杂碳微米管的制备方法,其特征在于,所述600~800℃高温下采用硫化氢气体掺杂使得硫掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:周小四王巧巧
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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