一种硫化锰/多孔炭储能材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种硫化锰/多孔炭储能材料的制备方法及其应用，制备方法包括以下步骤：1)将硝酸锰和聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中，得溶液，通过溶胶凝胶法制备前驱体；2)将前驱体先在氩气氛围下升温至150

【技术实现步骤摘要】
一种硫化锰/多孔炭储能材料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于新材料
，尤其涉及一种硫化锰/多孔炭储能材料的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]目前商业化应用的石墨基锂离子电池负极材料质量比容量较低，且大电流充放电过程中容易产生枝晶锂而引发安全问题，因此急需研发能够取代石墨基的安全性能好、质量比容量高且价格低廉的锂离子电池负极材料。硫化锰作为负极材料的候选材料，近年来受到越来越多的关注，其是一种P型半导体，具有宽的禁带，有三种不同的晶型，具有较高的理论质量比容量，电压迟滞效应小，及放电平台低等优点，有望替代石墨成为锂离子电池的新型负极材料。
[0003]然而，由于其电子传导率及锂离子扩散速率较低，且充放电过程中体积变化较大，导致电极材料的粉化，使得容量快速衰减，循环性能及倍率性能较差，这些缺点制约了硫化锰在锂离子电池负极材料领域中的应用。因此针对硫化锰的上述不足，需要对硫化锰进行改性，以提高材料的导电性和锂离子在材料中的扩散速率，减缓材料因体积变化造成的粉化现象，达到提升电化学性能的目的。/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化锰/多孔炭储能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硝酸锰和聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中，得溶液，将所述溶液通过溶胶凝胶法制备前驱体；2)将所述前驱体先在氩气氛围下升温至150
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250℃，保温煅烧，再升温至500
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1000℃，保温锻烧，冷却后研磨过筛，得到锰氧化物/多孔炭复合材料；3)将所述锰氧化物/多孔炭复合材料在氩气氛围下升温至300
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500℃，然后通入硫化氢/氩混合气体，将温度维持在300
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500℃保温锻烧，冷却后研磨过筛，即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述溶液中硝酸锰的浓度为0.04
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0.07mol/L，所述硝酸锰与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为0.8
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1.2:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述溶胶凝胶法具体包括以下步骤：将所述溶液搅拌1
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2h，然后在80
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90℃下恒温搅拌8
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9h，直至溶液成凝胶状，制备得到前驱体。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量为50万
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130万。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述150

【专利技术属性】
技术研发人员：张明瑜，郭正好，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：