一种负载硫的分级孔结构碳微米球、其制备方法及应用技术

本发明专利技术具体涉及一种负载硫的分级孔结构碳微米球、其制备方法及应用。本发明专利技术提供了一种基于喷雾干燥技术制备的NiX（X=Se、Te）硒、碲多孔碳微米球负载硫的正极材料。该材料以γ‑环糊精为碳源、NaCl为模板，通过喷雾干燥法形成粒径10~20μm的三维多孔碳微米球。随后，碳化后的颗粒经KOH活化，在原有大孔结构的基础上引入丰富的微孔。最终，通过熔融渗透法将硫负载至多孔碳结构中，制备出适用于室温钠硫电池的硫复合正极材料。该材料的三维多孔碳骨架能够有效缓冲硫在钠离子嵌入/脱出过程中的体积变化，还显著提高电极的电子电导率，有助于构建高比容量、高稳定性的室温钠硫电池正极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及室温钠硫电池储能，特别是涉及一种负载硫的分级孔结构碳微米球、其制备方法及所述碳微米球在制备钠硫电池中的应用。

技术介绍

1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、随着储能需求的快速增长，当前主流的锂离子电池面临诸多瓶颈，如锂资源储量有限、分布不均及成本高昂等问题，亟需开发新型可充电电池以满足储能需求。钠离子电池作为一种在研替代方案，能够实现与锂离子电池类似的“摇椅”机制，具备相似的性能表现。此外，钠不仅与锂具有相近的物理化学性质，而且成本更低、储量丰富，使其在大规模储能领域展现出显著的成本优势和广阔的应用前景。同时，硫因其资源丰富和高理论容量（1672mah·g-1），因此是下一代电池系统极具吸引力的电极材料。

3、室温钠硫电池是一种基于传统高温钠硫电池技术的创新型储能系统，其通过改进电极材料和结构实现了在室温条件下的稳定运行。一般来说，室温钠硫电池中硫的电化学还原是一个16电子转移过程，涉及从s8本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负载硫的分级孔结构碳微米球，其特征在于，所述碳微米球的尺寸为4~8μm，呈空心网状结构，其XRD衍射图谱中的主要衍射峰分别位于26.1±0.1°、33.4±0.1°、44.2±0.1°、49.7±0.1°。

2.权利要求1所述负载硫的分级孔结构碳微米球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求2所述负载硫的分级孔结构碳微米球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：所述γ-环糊精、乙酸镍、氯化钠、氯化铁与水的剂量比为4.5~5g：0.5~0.6mM：6~8g：0~0.06mM：180~220mL；进一步的，为4.7~4.9g：0.54~0.6mM：...

【技术特征摘要】

1.一种负载硫的分级孔结构碳微米球，其特征在于，所述碳微米球的尺寸为4~8μm，呈空心网状结构，其xrd衍射图谱中的主要衍射峰分别位于26.1±0.1°、33.4±0.1°、44.2±0.1°、49.7±0.1°。

2.权利要求1所述负载硫的分级孔结构碳微米球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求2所述负载硫的分级孔结构碳微米球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：所述γ-环糊精、乙酸镍、氯化钠、氯化铁与水的剂量比为4.5~5g：0.5~0.6mm：6~8g：0~0.06mm：180~220ml；进一步的，为4.7~4.9g：0.54~0.6mm：6.5~7.5g：：0~0.06mm：180~220ml；所述悬浊液喷雾干燥的温度如250~300℃。

4.如权利要求2所述负载硫的分级孔结构碳微米球的制备方法，其特征在于，所述碳化的过程控制升温速率为8~12℃/min，碳化完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴影，石玉洁，王东蛟，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：