一种双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术将性能良好的金属硫化物异质结和双层碳骨架结构结合，提供了一种双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料及其制备方法和应用，该复合材料包括：3D开放骨架结构的海海绵状碳和还原氧化石墨烯组成的双层碳骨架以及CoS2/CoO多孔异质结纳米颗粒，且CoS2/CoO多孔异质结纳米颗粒封装于双层碳骨架中。该复合材料具有良好的导电性、稳定的电极结构和良好的储能性能，可作为高性能钠离子电池负极材料。该复合材料的制备方法工艺简单、条件温和，产物形貌稳定、纯度高，且产物处理方便简洁，适合于中等规模工业生产，且对其他碳基纳米复合材料的制备具有一定的普适性。材料的制备具有一定的普适性。材料的制备具有一定的普适性。

【技术实现步骤摘要】
一种双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料、该复合材料的制备方法及其在钠离子电池负极材料中的应用。

技术介绍

[0002]随着生态环境的恶化和化石能源的减少，社会对生态友好型和可持续的能源的需求日益迫切。锂离子电池由于其循环寿命长、能量密度高，被认为是近年来最重要的可持续存储设备。锂离子电池虽然应用广泛，但存在成本高、资源有限等问题，这些问题制约了锂离子电池的发展。钠离子电池是最有前景的储能设备之一，也是最有希望替代锂离子电池的储能设备之一。钠离子电池由于钠资源丰富、成本低廉而受到研究者的广泛关注。然而，钠离子电池的大规模应用仍然存在一些问题。Na和Li属于同一主族，Na的嵌入/脱出机理与Li的相似，但由于Na
+
半径较大(比Li
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大43％)，很难嵌入电极。与正极材料相比，负极材料的发展稍显滞后，负极材料的研究成为钠离子电池发展的迫切任务。
[0003]常见的钠离子电池负极材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料，其特征在于，包括：3D开放骨架结构的海海绵状碳和还原氧化石墨烯组成的双层碳骨架以及CoS2/CoO多孔异质结纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料，其特征在于，所述CoS2/CoO多孔异质结纳米颗粒封装于所述双层碳骨架中。3.一种如权利要求1或2所述的双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，通过超声喷雾热解法制备得到所述3D开放骨架结构的海海绵状碳；步骤S2，通过调控表面亲疏水性法在所述3D开放骨架结构的海海绵状碳的碳骨架上生长小尺寸的Co
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ZIFs纳米颗粒，得到中间体一；步骤S3，通过气相原位硫化法原位硫化所述中间体一的所述Co
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ZIFs纳米颗粒，在所述碳骨架的还原作用下，得到中间体二；步骤S4，通过吸附组装法使表面带有负电荷的所述中间体二吸附组装带正电荷的氨基化氧化石墨烯，得到中间体三；步骤S5，将所述中间体三在惰性气体中退火得到所述双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料。4.根据权利要求3所述的双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料的制备方法，其特征在于，其中，步骤S2中所述调控表面亲疏水性法制备所述中间体一的具体过程为：将所述3D开放骨架结构的海海绵状碳分散于第一溶剂中，加入表面活性剂搅拌均匀，加入钴源和有机物配体进行搅拌反应，用所述第一溶剂洗涤反应产物，干燥得到所述中间体一。5.根据权利要求3所述的双碳封装的CoS2/CoO多孔异质结复合材料的制备方法，其特征在于，其中，步骤S3中所述气相原位硫化...

【专利技术属性】
技术研发人员：温鸣，隋然，昝广涛，李维娜，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：