【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碱性ni-zn电池正极材料合成，具体涉及一种基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法。
技术介绍
1、随着化石能源的过渡开采和急剧消耗，能源问题和环境恶化已经备受人们关注。目前开发清洁低廉的环境友好储能元件来缓解当前社会的能源危机，对于发展国民经济、实现可持续发展具有重大意义。目前，铵离子混合电容器作为新兴储能元件被认为是有效的途径之一。研究表明：①相比于锂离子电池，碱性ni-zn电池材料具有更高的功率密度，能实现快速充放电；②碱性ni-zn电池材料具有绿色、无污染环境友好等特点，在动力用能源领域具有应用价值。
2、关于ni3s2和co3s4纳米材料用于超级电容器正极材料的制备方法已有文献报道，但制备富硫空位的ni3s2/co3s4纳米片异质结材料并用于碱性ni-zn电池体系的报道甚少。水热法在co3s4纳米片构筑ni3s2纳米颗粒，界面层形成异质结，大大提升ni3s2/co3s4纳米片材料的结构稳定性，提高比容量，同时在异质结界面引入硫空位，复合材料具有高电导率，能够实现碱性ni-zn电池体系的快速充放电。除此之外，在富硫空位的ni3s2/co3s4纳米片异质结材料用于作为碱性ni-zn电池正极材料几乎未见报道。
技术实现思路
1、
2、本专利技术的目的是提供一种基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，该正极材料是绿色的、环境友好的，并且具有高的比表面积和高的电导率，相比于碱性ni-zn电池的其他正极材料具有高的功率密度
3、本专利技术所采用的技术方案是，基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，具体按照以下步骤实施：
4、步骤1、制备ni掺杂的co5(o9.48h8.52)no3纳米片材料；
5、步骤2、制备ni3s2/co3s4纳米片异质结材料；
6、步骤3、制备富硫空位的ni3s2/co3s4纳米片异质结材料。
7、本专利技术的特点还在于，
8、步骤1具体按照以下步骤实施：
9、将3～5毫摩尔cocl2·6h2o加入80～120毫升去离子水中直至完全溶解，得到粉色溶液并命名为溶液a，将12～20毫摩尔二甲基咪唑溶于80～120毫升去离子水并得到无色透明溶液并命名为溶液b，将溶液b缓慢加到溶液a中，充分搅拌得到混合溶液，将得到的混合溶液在常温下放置20～24h，将反应所得沉淀离心清洗得到绿色粉末并命名为粉末c，即为co5(o9.48h8.52)no3；
10、称量30～40毫克粉末c分散于乙醇、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶液中，乙醇、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的体积比为1:1，体积均为5～6毫升，混合后的溶液命名为溶液d，称量30～40毫克nicl2·6h2o溶解于2～5毫升去离子水中得到溶液e，随后，将溶液e缓慢加入溶液d中并充分混合后置于反应釜，温度控制为80～100℃，保持8～10小时，将所得沉淀离心、清洗、干燥，得到绿色粉末命名为粉末f，即得到ni/co5(o9.48h8.52)no3。
11、步骤1中cocl2·6h2o和二甲基咪唑的摩尔比为1:3～5；所述粉末c与nicl2·6h2o质量比为1:0.5～2。
12、步骤2具体按照以下步骤实施：
13、称量20～40毫克上述粉末f充分分散于30～60毫克na2s的10～20毫升去离子水溶液中，并置于反应釜中，温度控制在80～100℃，保持8～10小时，将所得沉淀离心、清洗、干燥，得到黑色粉末命名为粉末g，即得到ni3s2/co3s4纳米片异质结材料。
14、步骤2中粉末f和na2s的质量比为1:1～2。
15、步骤3具体按照以下步骤实施：
16、将10～20毫升20～40毫克nabh4溶液逐滴加入所述步骤3的溶液h中，磁力搅拌0.5～1.5小时后静置20～24小时，将溶液离心、清洗、真空干燥，收集得到富硫空位的ni3s2/co3s4纳米片异质结材料。
17、步骤2制备的黑色粉末g和nabh4的质量比为1:1.5～2.5。
18、本专利技术的有益效果是，基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，方法简单，成本较低。制备的碱性ni-zn电池正极材料具有较高的面积比容量和功率密度，与zn箔装成碱性ni-zn电池器件后表现出良好的电化学性能。且首次合成富硫空位的ni3s2/co3s4纳米片异质结材料并用于碱性ni-zn电池，具有创新性；良好的电化学性能，具有实用性。
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1.基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
3.根据权利要求2所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤1中CoCl2·6H2O和二甲基咪唑的摩尔比为1:3～5；所述粉末C与NiCl2·6H2O质量比为1:0.5～2。
4.根据权利要求2所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：
5.根据权利要求4所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤2中粉末F和Na2S的质量比为1:1～2。
6.根据权利要求4所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：
7.根据权利要求6所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤2制备的黑色粉末
...【技术特征摘要】
1.基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
3.根据权利要求2所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍锌电池的制备方法，其特征在于，所述步骤1中cocl2·6h2o和二甲基咪唑的摩尔比为1:3～5；所述粉末c与nicl2·6h2o质量比为1:0.5～2。
4.根据权利要求2所述的基于富硫空位的硫化镍/硫化钴用于镍...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁苗苗，司逸伟，王海洋，张贺檬，付翀，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：
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