一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法技术

一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法，它涉及电极材料的制备方法。本发明专利技术要解决现有过渡金属氧化物电极材料导电性差，循环稳定性差的问题。制备方法：一、将金属盐和配位有机物溶解在N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中；二、制备金属基配位聚合物球体；三、制备多层核壳结构氧化物；四、管式炉中加热处理。本发明专利技术用于多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备。

Preparation of a Multilayer Core-Shell Oxide/Sulfide Heterostructure Electrode Material

【技术实现步骤摘要】
一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法
本专利技术涉及电极材料的制备方法。
技术介绍
全球能源消耗量的不断增长导致能源需求大幅增加，而化石燃料对环境的负面影响及其不可再生的性质，使得风能、太阳能和地热能等可再生能源受到广泛关注，能源存储设备成为必需。在电化学能量存储装置中，超级电容器能够大容量存储电能并且具有大功率放电特性。在用于超级电容器的各种电极材料中，过渡金属氧化物由于其低成本、环境友好、高比电容值和高电化学活性而具有广泛的应用前景。但由于氧化物的导电性差，氧化物电极材料总是显示出较低的比电容和较差的倍率性能，且循环稳定性差，这极大地限制了其应用。例如，氧化锰材料的质量比电容通常在400F/g以下，且循环10000次后电容保持率小于90％。
技术实现思路
本专利技术要解决现有过渡金属氧化物电极材料导电性差，循环稳定性差的问题，而提供一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法。一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法，它是按以下步骤进行的：一、将金属盐和配位有机物溶解在N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌4h～8h，得到澄清溶液；所述的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：一、将金属盐和配位有机物溶解在N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌4h～8h，得到澄清溶液；所述的金属盐与配位有机物的摩尔比为1:(0.5～8)；所述的N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中N,N‑二甲基甲酰胺与丙酮的体积比为1:(1～4)；所述的金属盐的物质的量与N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液的体积比为1mmol:(50～300)mL；二、将澄清溶液置于聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，旋紧釜盖密封，然后将不锈钢高压釜在加热炉中升温至120℃～200℃，并在温度为120℃～200℃的条件下，...

【技术特征摘要】
1.一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：一、将金属盐和配位有机物溶解在N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中，搅拌4h～8h，得到澄清溶液；所述的金属盐与配位有机物的摩尔比为1:(0.5～8)；所述的N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液中N,N-二甲基甲酰胺与丙酮的体积比为1:(1～4)；所述的金属盐的物质的量与N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液的体积比为1mmol:(50～300)mL；二、将澄清溶液置于聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，旋紧釜盖密封，然后将不锈钢高压釜在加热炉中升温至120℃～200℃，并在温度为120℃～200℃的条件下，保温2h～12h，然后自然冷却至室温，再通过真空抽滤收集样品，并用蒸馏水和无水乙醇交替清洗后，将清洗后的样品置于真空烘箱中，在温度为60℃～100℃及真空条件下，干燥8h～12h，得到金属基配位聚合物球体；三、将金属基配位聚合物球体置于热处理炉中，然后以升温速度为1℃/min～10℃/min，将温度升温至300℃～600℃，并在温度为300℃～600℃及空气气氛条件下，热处理10min～120min，得到多层核壳结构氧化物；四、将多层核壳结构氧化物与硫粉置于玛瑙研钵中研磨，得到混合均匀的物质，然后将混合均匀的物质置于管式炉中，并在温度为300℃～700℃及惰性气氛的条件下，热处理1h～4h，得到多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料；硫粉与步骤一中所述的金属盐中金属元素的摩尔比为(0.5～10):1。2.根据权利要求1所述的一种多层核壳氧化物/硫化物异质结构电极材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的金属盐为Mn(NO3)2·4H2O、Co(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O、MnCl2·4H2O、CoCl2·6H2O或NiCl2·...

【专利技术属性】
技术研发人员：亓钧雷，王昭月，贾赫男，冯吉才，
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