一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料及其制备方法与应用，属于锂硫电池电极材料技术领域。为解决现有锂硫电极材料循环稳定性较差的问题，本发明专利技术提供了一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料，以天然生物质柳絮为前驱体，通过氢氧化钾造孔、高温碳化、磷化在柳絮多孔碳表面生长一层磷化镍。磷化镍是由细小的微粒紧密排列为不规则的片状结构且相互交联在一起，该结构有利于电解液的扩散、电子传输和快速的电化学反应，使该材料具有较高的比电容和优秀的循环稳定性。该电极材料极大改善了电极的导电性和离子的扩散动力学，将其应用于锂硫电池可使锂硫电池的正极具有较高的导电性、稳定的微观结构以及良好的循环稳定性。的循环稳定性。的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合材料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于锂硫电池电极材料
，尤其涉及一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]社会的快速发展对能源的需求逐年加大，然而化石燃料总量是固定的。近年来国家提出“碳达峰，碳中和”的目标。为了响应这个目标，国家大力提倡绿色出行，电动汽车逐步走进大家的视野，也越来越得到大家的认可。电池是电动汽车最核心的部件，电池的容量，能量密度，循环寿命等参数直接决定了电动汽车的性能。目前，锂硫电池、钠离子电池、固态电池等储能器件由于其绿色环保和生态友好等优势引发了空前的研究热潮。其中，锂硫电池以其具有高比容量、高能量密度、成本低、材料来源广等特点。尽管锂硫电池具有诸多优势，但其依然存在许多问题亟待解决。锂硫电池存在的一个重要问题是充放电过程中存在的“穿梭效应”。该效应会导致锂硫电池的活性材料损失，从而造成电池循环寿命的降低。目前，有研究人员发现将具有高导电性和高比表面积的材料作为添加剂或载体，通过与硫进行复合加入到复合正极材料中，不仅可以提高正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料，其特征在于，以天然生物质柳絮为前驱体制备多孔碳，然后在多孔碳表面和内壁均匀生长一层磷化镍，其中柳絮衍生多孔碳是一种中空管状结构，直径约为7μm。磷化镍是由细小的微粒紧密排列为不规则的片状结构，并且形成的片状交联在一起。所述复合电极材料的厚度为0.3～0.5mm。2.一种权利要求1所述空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、制备柳絮衍生多孔碳：将收集来的柳絮放入石英舟中铺满，然后放在管式炉中氮气气氛下400℃预碳化2个小时。将得到的黑色絮状物体和KOH固体以2:3的比例混合放到研钵中研磨，研磨时间15分钟。将混合物放到干净的石英舟中，然后在管式炉中氮气气氛保护下700℃高温碳化2个小时。随后等降到室温后取出备用。盐酸，以1ml盐酸9ml水的比例配置50ml盐酸溶液，将备用的物体放入盐酸溶液中30分钟。然后过滤取出，将样品放置在烘箱中烘干。步骤二、制备多孔碳/磷化镍复合电极材料：将步骤一所得柳絮衍生多孔碳和硝酸镍水热，然后置于高温管式炉中下游，次亚磷酸钠在上游于一定温度下进行磷化。然后采用熔融渗流方法得到空心管生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明华，赵鹏浩，梁心琪，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：