一种Ni制造技术

本发明专利技术涉及储能材料领域，具体是一种Ni

A kind of Ni

The invention relates to the field of energy storage materials, in particular to a Ni

【技术实现步骤摘要】
一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法
本专利技术涉及储能材料
，尤其是一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法。
技术介绍
能源与环境问题已被公认为21世纪面临的最具有挑战性的两个重大问题。随着工业和科技的快速发展、世界人口的暴增，人们对能源的消耗和需求与日俱增。目前人类所消耗的能源主要包括石油、煤炭、天然气等等，其中可再生能源仅占不到10％。据相关数据显示，在过去的30年间，石油的消耗显著增加，相应的二氧化碳排放量也急剧增加。更值得注意的是，据预测，全世界石油的储量只够开采30～40年，天然气约60年。针对此现象，除了寻找新的、可再生能源来代替目前严峻的不可再生能源外，研制新型高性能的能量存储和转化装置也是关键所在。再过去的几十年里，众多的科学家将大量的关注点放在了新型高效的电化学储能装置上。其中，由于锌资源丰富、成本低、理论容量高(819mAhg-1)，以及对环境友好等原因，金属锌被认为是新型能源装置领域中最具前景的负极材料之一。因此，水系锌离子电池也被认为是具有极大前景的新一代能源存储装置。然而，遗憾的是，除了锌负极产生的枝晶问题外，锌离子电池的正极材料容量低，循环稳定性差等因素也造成了锌离子电池的容量利用率低和文焕稳定性能差等。因此，为了能进一步开发锌离子电池，并促进其发展，开发一种高容量、高稳定性的锌离子电池的正极材料是关键。由于具有较高导电性(在常温下的导电率为5.5×104Scm-1)以及具有可逆的电化学性能，硫化镍作为一种新兴的电极材料，已经初步用于锌离子电池中。然而，硫化镍的低容量性和低稳定性限制了其在锌离子电池中的进一步发展。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，本专利技术通过将两种金属阳离子结合在一起，通过构筑二元金属复合材料来提高其电化学性能，进而提高锌离子电池的容量和稳定性，本专利技术制备的材料可广泛应用于锌离子电池。本专利技术的技术方案为：一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，所述的方法以硫源、钒源为前驱体，去离子水为溶剂，预处理后的泡沫镍为基底，通过水热反应和在惰性气氛中煅烧后，合成所述的Ni3S2@VO2纳米复合材料；具体包括以下步骤：S1)、将泡沫镍依次浸在丙酮、3molL-1盐酸、乙醇中分别超声清洗10min、5min、5min，放置在水热反应釜中；S2)、将硫源和钒源溶于去离子水中，搅拌均匀后倒入此水热反应釜中，在100～220℃的烘箱中反应2～8h，取出，经蒸馏水冲洗，60℃烘干；S3)、将步骤S2)中得到的样品置于通有流速为200sccm的惰性气氛的小管式炉中，在100～400℃的温度下进行煅烧0.5～3h，取出，即得到所述的Ni3S2@VO2材料。优选的，上述方法中，所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠、半胱氨酸等的一种或多种的混合。优选的，上述方法中，所述硫源的浓度为0.01～0.2molL-1。更优选的，上述方法中，所述硫源为硫代乙酰胺。更优选的，上述方法中，所述硫源的浓度为0.05molL-1。优选的，上述方法中，所述钒源为钒酸钠、钒酸铵、偏钒酸钠、钒酸钾等的一种或多种的混合。优选的，上述方法中，所述钒源的浓度为0.01～0.2molL-1。更优选地，上述方法中，所述钒源为钒酸钠。更优选地，上述方法中，所述钒源的浓度为0.05molL-1。优选的，上述方法中，所述惰性气氛为氮气、氩气的一种或2种的混合。优选的，上述方法中，所述气氛流速为50～400sccm。更优选地，上述方法中，所述惰性气氛为氮气。更优选地，上述方法中，所述气氛流速为200sccm。优选地，上述方法中，所述水热反应温度为180℃，所述水热反应时间为4h。优选地，上述方法中，所述煅烧温度为200℃，所述煅烧时间为1h。本专利技术的有益效果为：1、制备方法操作简单，原料丰富，制备成本低；2、所制备的Ni3S2@VO2纳米复合材料电化学性能优异，对于提高锌离子电池的综合性能具有极大的意义。3、本专利技术通过将两种金属阳离子结合在一起，通过构筑二元金属复合材料来提高其电化学性能，进而提高锌离子电池的容量和稳定性，本专利技术制备的材料可广泛应用于锌离子电池。附图说明图1为本专利技术实施例1和2制备的材料的高、低倍率扫描电镜(SEM)图，其中，a为Ni3S2的高、低倍率扫描电镜(SEM)图，(b)为实施例1中Ni3S2@VO2的高、低倍率扫描电镜(SEM)图；图2为本专利技术实施例1、2中Ni3S2和Ni3S2@VO2的X射线衍射(XRD)谱图；图3实施例1中Ni3S2@VO2的能量色散X射线光谱(EDX)图以及元素的映射图像(Mapping)；图4为实施例1中的Ni3S2@VO2和实施例2中的Ni3S2在电解液为6molL-1KOH溶液中同一扫速下的循环伏安曲线图；图5为实施例1中的Ni3S2@VO2和实施例2中的Ni3S2在同一电流密度下的恒电流充放电曲线图；图6为以实施例1中的Ni3S2@VO2为正极材料，锌片为负极材料组装的镍锌电池在不同电流密度下的恒电流充放电曲线图；图7为以实施例1中的Ni3S2@VO2为正极材料，锌片为负极材料组装的镍锌电池的倍率性能图；图8为分别以实施例1中的Ni3S2@VO2和实施例2中的Ni3S2为正极材料，锌片为负极材料，进行组装的镍锌电池在电流密度为40mAcm-2下的循环稳定性能图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：实施例1一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1)、将2cm×3cm的泡沫镍依次浸在丙酮、3molL-1盐酸、乙醇中分别超声清洗10min、5min、5min，放置在水热反应釜中；S2)、将将浓度为0.05molL-1钒酸钠和0.05molL-1硫代乙酰胺溶于60mL去离子水中，搅拌均匀后倒入此水热反应釜中，在180℃的烘箱中反应4h，取出，经蒸馏水冲洗，60℃烘干；S3)、将步骤S2)中得到的样品置于通有流速为200sccm的氮气气氛的小管式炉中，在200℃的温度下进行煅烧1h，取出，即得到所述的Ni3S2@VO2材料。实施例2Ni3S2材料的制备S1)、将2cm×3cm的泡沫镍依次浸在丙酮、3molL-1盐酸、乙醇中分别超声清洗10min、5min、5min，放置在水热反应釜中；S2)、将将浓度为0.05molL-1的硫代乙酰胺溶于60mL去离子水中，搅拌均匀后倒入此水热反应釜中，在180℃的烘箱中反应4h，取出，经蒸馏水冲洗，60℃烘干；S3)、将步骤S2)中得到的样品置于通有流速为200sccm的氮气气氛的小管式炉中，在200℃的温度下进行煅烧1h，取出，即得到所述的Ni3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ni

【技术特征摘要】
1.一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，所述的方法以硫源、钒源为前驱体，去离子水为溶剂，预处理后的泡沫镍为基底，通过水热反应和在惰性气氛中煅烧后，合成所述的Ni3S2@VO2纳米复合材料；
具体包括以下步骤：
S1)、将泡沫镍依次浸在丙酮、3molL-1盐酸、乙醇中分别超声清洗10min、5min、5min，放置在水热反应釜中；
S2)、将硫源和钒源溶于去离子水中，搅拌均匀后倒入此水热反应釜中，在100～220℃的烘箱中反应2～8h，取出，经蒸馏水冲洗，60℃烘干；
S3)、将步骤S2)中得到的样品置于通有流速为200sccm的惰性气氛的小管式炉中，在100～400℃的温度下进行煅烧0.5～3h，取出，即得到所述的Ni3S2@VO2材料。


2.根据权利要求1所述的一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲、硫化钠、半胱氨酸等的一种或多种的混合。


3.根据权利要求2所述的一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述硫源的浓度为0.01～0.2molL-1。


4.根据权利要求3所述的一种Ni3S2@VO2纳米复合材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢锡洪，周丽君，曾思琪，郑得洲，徐维，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44