[发明专利]一种硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201810934396.5 申请日: 2018-08-16
公开(公告)号: CN109273676B 公开(公告)日: 2020-08-18
发明(设计)人: 夏新辉;钟宇;涂江平;王秀丽 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/58;H01M10/052
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 陈升华
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 霉菌 孢子 磷化 复合材料 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)将大米煮熟并放置至环境温度,然后用米曲霉的接种源接种,之后转移至恒温恒湿箱培养,取出后得到米曲霉孢子粉体;

(2)将步骤(1)得到的米曲霉孢子粉体浸泡在过渡金属氯化盐溶液中,浸泡时间为6~18小时,分离烘干后得到霉菌孢子/过渡金属氯化盐复合材料;

(3)将步骤(2)得到的霉菌孢子/过渡金属氯化盐复合材料在氩气中进行高温热处理,加热温度为700~900℃,加热时间为1~3小时,冷却后得到霉菌孢子碳球/过渡金属复合材料;

(4)将步骤(3)得到的霉菌孢子碳球/过渡金属复合材料在磷化氢气体中进行高温处理,加热温度为250-450℃,加热时间为1~2小时,得到霉菌孢子碳球/过渡金属磷化物复合材料;

(5)将步骤(4)中所制得的霉菌孢子碳球/过渡金属磷化物复合材料与硫单质均匀混合,然后置入反应釜中,加热至120~180℃,加热时间为12~18小时,待反应釜冷却后,取出反应产物,得到硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料。

2.根据权利要求1所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的恒温恒湿箱培养的条件为:设置温度为25℃~30℃,设置湿度为60%~70%,培养时间为5天~10天。

3.根据权利要求1所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的大米与米曲霉的接种源的质量之比为500:0.02~0.1。

4.根据权利要求1所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的过渡金属氯化盐水溶液为氯化镍水溶液、氯化钴水溶液、氯化铁水溶液、氯化锰水溶液中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的过渡金属氯化盐水溶液的浓度为0.02~0.1mol/L。

6.根据权利要求1所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的过渡金属为金属镍、金属钴、金属铁、金属锰的一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的过渡金属磷化物为磷化镍、磷化钴、磷化铁、磷化锰的一种或两种以上。

8.根据权利要求1~7任一项所述的制备方法制备的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料。

9.根据权利要求8所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料,其特征在于,由过渡金属磷化物颗粒和硫-霉菌孢子碳球构成,所述的过渡金属磷化物颗粒嵌入在硫-霉菌孢子碳球内部。

10.根据权利要求8或9所述的硫-霉菌孢子碳球/磷化物复合材料作为锂硫电池的正极材料的应用。

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