[发明专利]一种聚吡咯包覆硫掺杂钴基碳纳米笼材料、制备方法及其应用有效
申请号: | 201911081431.4 | 申请日: | 2019-11-07 |
公开(公告)号: | CN110783549B | 公开(公告)日: | 2022-05-31 |
发明(设计)人: | 刘昕;张伟;张家豪;刘小飞;周兴伟;郑伟涛 | 申请(专利权)人: | 吉林大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
代理公司: | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人: | 刘世纯 |
地址: | 130012 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | 本发明公开了一种聚吡咯包覆硫掺杂钴基碳纳米笼材料、制备方法及其应用,属于锂硫电池技术领域,具体包括以下步骤:前驱体钴基ZIF‑67的制备、硫掺杂钴基碳纳米笼的制备、聚吡咯包覆硫掺杂钴基碳纳米笼(PS‑CNCs)的制备。通过构筑碳纳米笼形成内部中空结构,可容纳更多的活性物质硫,并且限制硫的体积膨胀,有效缓解电池反应过程中的体积膨胀问题,增加使用寿命;硫钴共掺杂有效提高PS‑CNCs与极性多硫化物在反应中的相互作用,有效抑制多硫化物的穿梭效应,提升电池循环性能;利用聚吡咯包覆碳纳米笼可以明显提高材料的导电性,减小阻抗,抑制极化,提高电池稳定性。本发明的方法成本较低,操作简单,效果明显,适合推广。 | ||
搜索关键词: | 一种 吡咯 包覆硫 掺杂 钴基碳 纳米 材料 制备 方法 及其 应用 | ||
【主权项】:
1.一种聚吡咯包覆硫掺杂钴基碳纳米笼材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:/n(1)、前驱体ZIF-67的制备:/n称取500-600mg的六水合硝酸钴和一定质量的2-甲基咪唑分别溶于25mL甲醇溶液中,磁力搅拌均匀后将2-甲基咪唑溶液倒入六水合硝酸钴溶液中,在室温下静置反应24h后离心干燥,从而制备了钴基ZIF-67作为前驱体;/n(2)硫掺杂钴基碳纳米笼(S-CNCs)的制备:/n称取90mg步骤(1)所制备的前驱体溶于30mL无水乙醇中,超声处理后加入一定质量的硫代乙酰胺(TAA)继续超声20-30min,放入反应釜中,在烘箱中反应2h,自然降温至室温后离心三次并真空干燥,制备得到硫掺杂钴基碳纳米笼;/n(3)聚吡咯包覆硫掺杂钴基碳纳米笼(PS-CNCs)的制备:/n称取10mg步骤(2)制备的硫掺杂钴基碳纳米笼材料溶于10mL无水乙醇中,超声分散后加入对甲苯磺酸铁以及适量吡咯单体超声混合均匀后反应24h,离心三次并真空干燥。/n
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