[发明专利]一种利用牺牲模板制备硫化锰/氧化石墨烯复合纳米棒状锌离子电池正极材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用牺牲模板制备硫化锰/氧化石墨烯复合纳米棒状锌离子电池正极材料的方法，首先制备出纳米棒状的三氧化钼，然后将三氧化钼、表面活性剂、锰盐、硫源、氧化石墨烯按照一定的比例在20~40℃下搅拌形成均一的溶液，进而转移至反应釜中，加热至150~180℃反应12～24h，得到三氧化钼/硫化锰/氧化石墨烯复合材料。利用氨水将三氧化钼刻蚀掉，最后得到硫化锰/氧化石墨烯复合材料。本方法制备过程相对简单、生产成本低廉、环保无污染，材料具有良好的储锌性能和循环稳定性，所制备的锌离子电池具有良好的应用前景。

主权项

一种利用牺牲模板制备硫化锰/氧化石墨烯复合纳米棒状锌离子电池正极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将三氧化钼、硝酸、双氧水、去离子水按照体积比1:8:8:20~25混合后加热至20~40℃并搅拌1~2天，形成均一的溶液，转移到反应釜，置于150~200℃的烘箱中，连续反应12~24h，得到乳白色溶液，用乙醇和去离子水交替洗涤若干次，将产物在40~60℃下干燥得到纳米棒状的三氧化钼；（2）将步骤（1）所得产物与表面活性剂按照摩尔比1:15~20溶解在适量醇类溶液中，搅拌15~60min，形成均一溶液，称为溶液A，将锰盐与硫源按照摩尔比1：1依次加到10~20ml的醇类溶液中，搅拌15～60min，形成均一溶液，称为溶液B；（3）将一定量的氧化石墨烯加入去离子水中，在超声波作用下分散2～6h，形成固含量为0.1～2 mg/ml的氧化石墨烯悬浮液，将步骤（2）中所述的溶液A、B与氧化石墨烯进行混合，在超声波的作用下得到均一的悬浮液，将溶液倒入反应釜中，放置于150~200℃的烘箱中，连续反应12~24h，离心得到黑色的固体物质，用乙醇和去离子水交替洗涤若干次，40~60℃下真空干燥得到产物；（4）将上述产物分散于适量的乙醇溶液中，加入一定量的氨水，搅拌1～4h，离心得到产物，再用乙醇和去离子水分别洗涤若干次，得到复合材料；（5）取步骤（4）中的粉末状产物、乙炔黑和聚偏氟乙烯按照质量比8:1:1，滴入N‑甲基吡咯烷酮，用球磨机研磨2～4h后，将混合浆料涂布在不锈钢箔上，真空条件下于80～110℃干燥10～14h，得到正极材料。