一种利用含锌离子液体制备的硫化锌复合电极材料制造技术

本发明专利技术涉及一种硫化锌/硫氮共掺杂还原氧化石墨烯复合材料的制备方法及其用途。该方法将拥有金属源、氮源、组装媒介及表面保护剂等功能集一体的含锌离子液体[C

【技术实现步骤摘要】
一种利用含锌离子液体制备的硫化锌复合电极材料
本专利技术涉及利用含锌离子液体制备硫化锌/硫氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料即ZnS@SNG，并将其用于锂离子电池负极材料，属于能源存储

技术介绍
锂离子电池已被广泛研究，以满足对从常规便携式电子设备到电动汽车和电网存储等各种能源应用不断增长的需求(Mater.Today,2015,18,252–264)。锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、自放电低、循环寿命长、环保等优点，被认为是较有前途的储能装置之一(J.Mater.Chem.A,2015,3,2454-2484；NanoRes.,2016,9,2823-2851)。为了满足储能需求，开发新型锂离子电池负极材料替代碳材料成为研究的热点。MnO、Fe3O4、CuS、MoS2、NiS和ZnS等过渡金属氧化物/硫化物因其具有高的理论比容量引起了人们广泛的关注。其中硫化物中M-S键较弱，Li+的插入和脱出过程更具有动力学优势，提高了可逆性和首圈库仑效率(Adv.EnergyMater.,2016,6,1601057)。其中ZnS因其无毒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫化锌/硫氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料即ZnS@SNG，其特征在于，还原氧化石墨烯表面生长的硫化锌平均粒径为10～20nm；所述复合材料中有氮元素和硫元素的双掺杂。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫化锌/硫氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料即ZnS@SNG，其特征在于，还原氧化石墨烯表面生长的硫化锌平均粒径为10～20nm；所述复合材料中有氮元素和硫元素的双掺杂。


2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述硫化锌/硫氮共掺杂的还原氧化石墨烯纳米复合材料中硫化锌的重量百分含量为40～60wt％。


3.权利要求1或2任一项所述的硫化锌/硫氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤a：配制一定浓度的氧化石墨烯分散液；
步骤b：得到含锌离子液体；
上述离子液体阳离子为咪唑类及其衍生物，阴离子为卤素离子；
步骤c：一定体积的氧化石墨烯的分散液加入上述含锌离子液体中，并搅拌一段时间I，得到均匀分散液；
步骤d：向上述均匀分散液中加入硫源，并搅拌一段时间II，得到混合液；
步骤e：将上述混合液转入高压反应釜，放入一定温度的鼓风烘箱中进行反应一段时间后自然冷却；
步骤f：分离出步骤e中得到的固体，并用无水乙醇和蒸馏水依次洗涤三次后，进行冷冻干燥，得到初产物；
步骤g：将初产物进行退火处理，最终形成硫化锌/硫氮共掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a中所述氧化石墨烯的浓度为0.8～1.0mg/mL；步骤a中所述氧化石墨烯分散液中的分散剂选自无水乙醇、蒸馏水中的至少一种；步骤c中所述氧化石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：程敏，李建荣，黄小荥，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35