一种碳纳米管‑硫化锂‑碳复合材料的制备方法与流程

文档序号:12480242阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将升华硫粉溶解于无水甲苯中,溶液浓度为0.01~2mol/L,溶解温度为0~110℃,形成均一透明的溶液A;

(2)将碳纳米管加入三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液中,进行超声分散10min~4h,使其均匀分散在溶液中,形成悬浮液B;碳纳米管与Li2S的质量比控制为1:1~1:32,Li2S由步骤(1)中的升华硫转化而来;所述三乙基硼氢化锂与步骤(1)中升华硫粉的摩尔比为2~10:1;三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液浓度控制为0.1~2mol/L;

(3)将步骤(1)所得溶液A加入步骤(2)所得悬浮液B中,搅拌反应1min~2h,加热蒸干形成碳纳米管-Li2S粉末,优选加热温度为70~150℃;

(4)将步骤(3)所得产物碳纳米管-Li2S粉末于氩气保护下,升温至300~600℃保温0.5~10h,然后通入乙炔气体,进行气相沉积碳,沉积时间为0.5~24h,然后冷却到室温,即得碳纳米管-硫化锂-碳复合材料;控制气相沉积的碳的质量为碳纳米管-硫化锂-碳复合材料总质量的0.5~20wt%。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,配成的溶液A浓度为0.1~1 mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,溶解温度为25~90℃。

4.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述超声分散时间为20min~1h。

5.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,碳纳米管与Li2S的质量比控制为1:5~1:10;三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液浓度控制为0.5~1.5mol/L。

6.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述三乙基硼氢化锂与步骤(1)中升华硫粉的摩尔比为3~5:1。

7.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,反应控制在5min~1h,加热温度为100~120℃。

8.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,烧结温度为350~500℃,保温时间为1~4h,气相沉积时间为1~10h,控制气相沉积的碳的质量为碳纳米管-硫化锂-碳复合材料总质量的1~10wt%。

9.根据权利要求1或2所述的碳纳米管-硫化锂-碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)(2)(3)(4)中,所有操作步骤均在惰性气氛中完成,所述惰性气氛为氩气、氮气、氦气中的一种。

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