一种石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料，通过将Cu/VN量子点负载在石墨烯纳米片上而成。本发明专利技术以铜盐、偏钒酸铵、氧化石墨烯为主要原料，首先采用液相法制备得到前驱体材料，然后通过调控氮化温度和时间，得到石墨烯负载铜/氮化钒量子点的复合材料；所得石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料中，超薄的石墨烯纳米片可有效提高所得复合材料的导电性，粒径超小的铜/氮化钒量子点可提供更多的活性位点，可有效抑制多硫化物的穿梭效应，并表现出优异的导电性和稳定性；且涉及的制备方法简单、操作方便，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料及其制备方法和应用
本专利技术属于功能材料
，具体涉及一种石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，随着便携式电子器件、电动汽车及储能电网等领域的快速发展，目前商用的锂离子电池体系难以满足人们对更加经济、高效能源储存技术的需求。具有超高比容量的硫正极和锂负极组成的锂硫电池体系具有较高的理论能量密度(2600Wh/kg)和体积能量密度(2800Wh/L)，且活性物质硫来源广泛、成本低廉且环境友好，这使得锂硫电池被认为是能满足能源与市场需求的最具潜力的新型高比能电池储能系统之一。然而，锂硫电池在充放电过程中还存在一些棘手的问题：中间产物多硫化锂易溶于电解液，扩散出正极并向负极迁移，在扩散过程中，多硫化锂不但会阻塞隔膜上的孔径降低锂离子的传输速率，还会与金属锂发生化学反应损耗电极材料，导致活性物质损失，降低了电池的容量和寿命；此外，单质硫与放电产物的绝缘性降低了电极的导电性和反应动力学，对电池的循环和倍率性能十分不利。因此，开发出能够有效缓解多硫化物穿梭效应的高导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料，其特征在于，为Cu/VN量子点负载在石墨烯纳米片上形成的复合材料，其中Cu/VN量子点的尺寸大小为2-5nm，石墨烯纳米片的厚度为5-8nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料，其特征在于，为Cu/VN量子点负载在石墨烯纳米片上形成的复合材料，其中Cu/VN量子点的尺寸大小为2-5nm，石墨烯纳米片的厚度为5-8nm。


2.权利要求1所述石墨烯负载Cu/VN量子点异质结材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)向氧化石墨烯分散液中，引入铜盐和偏钒酸铵，室温搅拌均匀，调节所得混合溶液的pH值至中性，随后进行超声处理直至得到沉淀物，将所得沉淀物进行离心、洗涤、冷冻干燥，得前驱体；
2)将所得前驱体在氨气气氛中进行煅烧，冷却，即得所述石墨烯负载铜/氮化钒量子点异质结材料。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐为硝酸铜、氯化铜中的一种或几种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：郑洋，张鹏，霍开富，张旭明，高标，付继江，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42