一种金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法及其应用，涉及能源材料技术领域，制备方法包括以下步骤：将金属盐溶解于甲醇中，快速加入2‑甲基咪唑水溶液，制得MOF前驱体；将MOF前驱体分散在甲醇去离子水溶液中，加入还原剂溶液，制得金属硼化物材料；在室温下将金属硼化物材料分散于金属盐的水溶液中，加入氢氧化钠溶液，产物依次在惰性气体和还原性气体气氛下煅烧，得金属硼化物@金属单质复合材料；将所得金属硼化物@金属单质复合材料与单质硫按照质量比1:1‑4混合煅烧。本发明专利技术材料具有良好的多硫化锂吸附能力，加速了对多硫化物动力学转化，能够提升锂硫电池的稳定性和实际使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源材料，具体涉及一种金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法及其应用。

技术介绍

1、随着便携式电子产业的发展，对高比能量的电池的需求更加迫切，限制于传统钴酸锂、锰酸锂等材料的比容量的制约，锂离子电池已经无法满足日益增长的需求，寻求一种更高比容量的二次电池势在必行。锂硫电池近年来受到研究人员的重视，其具有比容量高(1675mah/g)、成本低、单质硫来源广和无毒等特点，有望成为下一代可商业化二次电池体系。但是，目前锂硫电池的商业化进程亟待解决的较大问题是放电中间产物多硫化锂易溶于醚类电解液(穿梭效应)，导致硫通过电解液迁移到负极表面，降低电池寿命。

2、通常解决穿梭效应的方法是选用材料与单质硫复合，将单质硫和放电中间产物包裹于材料的孔道中。碳材料属于非极性分子，与多硫化锂之间形成物理吸附，抑制穿梭效应的效果不明显。极性金属化合物具有化学和物理吸附作用成为抑制穿梭效应的热点，但目前研究重点主要侧重于能否抑制穿梭效应，而很少有人去考虑锂硫电池放电过程中反应进程问题。

技术实现思路

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(3)中，所述金属盐独立选取铁盐、钴盐、镍盐、钼盐和锌盐中的一种。

3.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，金属盐、甲醇和2-甲基咪唑水溶液的物质的量与体积比为0.8-1.2mmol：20mL：50mL。

4.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原剂溶液...

【技术特征摘要】

1.一种金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(3)中，所述金属盐独立选取铁盐、钴盐、镍盐、钼盐和锌盐中的一种。

3.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，金属盐、甲醇和2-甲基咪唑水溶液的物质的量与体积比为0.8-1.2mmol：20ml：50ml。

4.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原剂溶液中硼氢化钠浓度为5-7mol/l，氢氧化钠0.2-0.4mol/l；所述mof前驱体、甲醇去离子水溶液和所述还原剂溶液的质量体积比为150-250mg：30ml：30ml。

5.如权利要求1所述的金属硼化物复合金属单质和硫复合纳米材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：关斌，高啸天，王振华，孙克宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：