一种具有核壳结构的双层碳包覆金属硫化物复合电极材料的制备方法与流程

文档序号:16094045发布日期:2018-11-27 23:21阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有核壳结构的双层碳包覆金属硫化物复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述复合材料为三维互连类球形结构,由外层无定形碳、核心为氮掺杂碳和金属硫化物组成复合材料。其中,外层无定形碳的厚度为5-15 nm,核心中金属硫化物颗粒粒径范围为3-5 nm,碳球粒径范围为200-300 nm。

2.一种具有核壳结构的双层碳包覆金属硫化物复合电极材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法包含以下步骤:

(1)将无机盐和聚合物单体按一定的物料比加入到反应容器中,搅拌混合均匀;

(2)室温下将配制好的氧化剂缓慢滴加到步骤(1)中,引发聚合物单体聚合并维持反应12-24 h;

(3) 将步骤(2)所得混合物直接在100-120℃的鼓风烘箱中保温8-12 h,得到聚合物包覆的金属硫化物前驱体;

(4)将聚合物包覆的金属硫化物前驱体置于管式炉中,以保护气为载气将乙醇均匀载入炉中,炉温控制在800-1000℃,在前驱体表面进行乙醇催化分解反应,经过4-8 h,得到具有不同包覆层厚度的核壳结构双层碳包覆金属硫化物复合材料。

3.根据权利要求2所述的方法其特征在于:室温常压聚合即可得到聚合物包覆的金属硫化物前驱体。

4.根据权利要求2所述的方法其特征在于:步骤(1)中所述金属盐和聚合物单体的摩尔比例为4:1-1:4。

5.根据权利要求2所述的方法其特征在于:步骤(1)中所述无机盐为钴盐,镍盐,钴盐为氯化钴,硫化钴,硝酸钴的一种或几种,镍盐为氯化镍,硫化镍,硝酸镍的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的方法其特征在于:步骤(1)中所述聚合物单体为吡咯,苯胺的一种或几种。

7.根据权利要求2所述的方法其特征在于:步骤(2)中所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种。

8.根据权利要求2所述的方法其特征在于:步骤(4)中保护气氛为氮气或氩气,升温速率为3-5℃/min。

9.根据权利要求2所述的方法其特征在于:步骤(4)热处理过程中,氧化剂提供硫源,聚合物同时提供氮源和碳源,随后碳化过程中转化为具有不同包覆层厚度的核壳结构双层碳包覆金属硫化物复合材料。

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