锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法、制得的产物及其应用技术

本发明专利技术公开一种锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，涉及纳米材料技术领域，本发明专利技术包括以下步骤：(1)在室温下，将氯化镍、聚乙烯吡咯烷酮和2‑甲基咪唑分别溶在甲醇中，得到氯化镍溶液和2‑甲基咪唑溶液；(2)将溶液混合搅拌，静止后，离心获得前驱物；(3)将前驱物在惰性气体气氛中加热碳化后超声分散在去离子水中，加混合酸；(4)洗涤干燥，将样品与硫粉分别放置在管式炉的下风口和上风口，加热保温。本发明专利技术还提供采用上述制备方法获得的产物及应用。本发明专利技术的优点为：本方法安全易行，合成周期短，可以大量制备有望得到推广和产业化应用，该材料在电池、电化学储能和催化等方面具有很大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法、制得的产物及其应用
本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法、制得的产物及其应用。
技术介绍
锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长，近年来在便携式电子设备和电动汽车上得到了广泛的商业应用。考虑到锂资源的不均匀分布和地壳中锂资源的稀缺(20ppm)，开发基于低成本且在地球上含量丰富的元素如钠(23000ppm)钾(17000ppm)的可充电金属离子电池是可取的。此外，钠和钾与锂具有相似的物理化学性质和电化学反应机理，使SIBs和KIBs成为LIBs很有前途的替代品。因此，探索具有合适结构的可逆转负极材料用于高性能的钠离子电池和钾离子电池是至关重要的。一般来说，高比表面积的多孔碳质材料对SIBs和KIBs都能表现出良好的循环稳定性，但理论容量有限，无法满足未来应用的需要。然而金属硫化物具有理论容量高但存在稳定性差难题，如公开号为CN108933249A的专利申请公开一种硫化镍含碳复合电极材料及其制备方法、钠离子负极电池材料，公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)在室温条件下，将氯化镍溶解在甲醇中，形成溶液A，将聚乙烯吡咯烷酮和2-甲基咪唑分别溶解在甲醇中，形成溶液B，其中溶液A的浓度为13.3-16.3mg/mL，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为16.7-30mg/mL，2-甲基咪唑的浓度为21.9-32.8mg/mL；/n(2)将步骤(1)中的将得到的溶液A和溶液B混合搅拌，静止后，离心获得前驱物；/n(3)将前驱物在惰性气体气氛中加热碳化，将得到的黑色样品超声分散在去离子水中，然后加入混合酸回流刻蚀；/n(4)将回流刻蚀后的样品洗涤后干燥，将干燥后的样品与硫粉分...

【技术特征摘要】
1.一种锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在室温条件下，将氯化镍溶解在甲醇中，形成溶液A，将聚乙烯吡咯烷酮和2-甲基咪唑分别溶解在甲醇中，形成溶液B，其中溶液A的浓度为13.3-16.3mg/mL，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为16.7-30mg/mL，2-甲基咪唑的浓度为21.9-32.8mg/mL；
(2)将步骤(1)中的将得到的溶液A和溶液B混合搅拌，静止后，离心获得前驱物；
(3)将前驱物在惰性气体气氛中加热碳化，将得到的黑色样品超声分散在去离子水中，然后加入混合酸回流刻蚀；
(4)将回流刻蚀后的样品洗涤后干燥，将干燥后的样品与硫粉分别放置在管式炉的下风口和上风口，加热保温，即获得锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片。


2.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中混合搅拌5min后，在室温下静置24h。


3.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中将获得的前驱物用甲醇洗涤，并于60℃条件下干燥6h。


4.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将前驱物在氮气气氛中在600℃条件下，以10℃/min的加热速率碳化2h。


5.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中硫粉与干燥后的样品的质量比大于等于5。


6.一种采用权利要求1-5中任一项所述的制备方法制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑方才，徐世凯，王俊中，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34