一种表面修饰改性的CuS纳米复合材料及其制备方法和在锌离子电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种表面修饰改性的CuS纳米复合材料及其制备方法和在锌离子电池中的应用，属于锌离子电池负极材料技术领域，该表面修饰改性的CuS纳米复合材料，包含CuS纳米片组成的CuS纳米片团簇微球及CuS纳米片表面的钴单质、钴‑氮多元配位体以及石墨化的多孔碳层。通过水热法在CuS纳米片团簇微球表面构筑含有钴的含氮有机金属框架化合物、经煅烧反应后，得到表面修饰改性的CuS纳米复合材料。制备工艺简单，成本低，表面修饰石墨化的多孔碳层能够有效缓冲活性材料体积变化，改善锌离子电池性能，适合于工业化生产，适合大规模使用储能，在锌离子电池负极材料应用中具有一定优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锌离子电池负极材料，具体涉及一种表面修饰改性的cus纳米复合材料及其制备方法和在锌离子电池中的应用。

技术介绍

1、随着电动汽车和智能电网等大型储能系统的发展，对储能技术提出了更高的要求，锂离子电池的成本和资源限制问题逐渐显现出来。锌离子电池因其较高的理论容量(825mah g-1和5854mah cm-3)、固有的安全性和经济可行性而受到研究人员的关注。目前，对水系锌离子电池(zibs)的研究取得了很大进展。大量的锰基和钒基材料已被开发出来，具有优良的电化学性能和广阔的应用前景。

2、然而，在zibs中，金属锌负极受到锌枝晶、死锌、副产物的形成和水的消耗的影响，限制了zibs的进一步发展。为了解决金属锌负极面临的问题，研究人员尝试了多种方法来改善金属锌负极，如构筑人工固体/电解液间相层、在电解液中引入添加剂、构筑金属锌复合负极等。然而，这些手段过程复杂、成本高，难以进一步改善zibs性能。近年来，基于“摇椅式”反应机理的插层负极材料由于其高容量、低放电平台和无枝晶的特性，越来越多的被用作zibs的负极研究。然而，目前已报道的插层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种表面修饰改性的CuS纳米复合材料，其特征在于，包括CuS纳米片组成的CuS纳米片团簇微球，以及负载于CuS纳米片表面的钴单质、钴-氮多元配位体和石墨化的多孔碳层；CuS纳米片与石墨化的多孔碳层之间通过C-Cu键连接。

2.根据权利要求1所述的表面修饰改性的CuS纳米复合材料，其特征在于，所述CuS纳米片的厚度为5-50nm；所述CuS纳米片团簇微球的直径为0.5-2μm；所述石墨化的多孔碳层的厚度为0.1-5nm。

3.权利要求1或2任意一项所述表面修饰改性的CuS纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述表面修...

【技术特征摘要】

1.一种表面修饰改性的cus纳米复合材料，其特征在于，包括cus纳米片组成的cus纳米片团簇微球，以及负载于cus纳米片表面的钴单质、钴-氮多元配位体和石墨化的多孔碳层；cus纳米片与石墨化的多孔碳层之间通过c-cu键连接。

2.根据权利要求1所述的表面修饰改性的cus纳米复合材料，其特征在于，所述cus纳米片的厚度为5-50nm；所述cus纳米片团簇微球的直径为0.5-2μm；所述石墨化的多孔碳层的厚度为0.1-5nm。

3.权利要求1或2任意一项所述表面修饰改性的cus纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述表面修饰改性的cus纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述铜源：硫源：ctab的质量比为(0.5-2)：(0.2-2)：(0.1-1)。

5.根据权利要求3所述表面修饰改性的cus纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述水热反应的时间为6-24h，水热反应的温度为80-180℃。

6.根据权利要求3所述表面修饰改性的c...

【专利技术属性】
技术研发人员：锁国权，林传金，穆荣荣，侯小江，叶晓慧，张荔，杨艳玲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：