4.5mmo I)溶于8 Om I无水乙醇中，制得混合溶液，然后向混合溶液中加入200mg上述步骤(I)制得的中孔炭微米管，磁力搅拌3h，混合均勾。
[0039](3)将上述混合物转移到10ml聚四氟乙烯水热釜中，水热反应釜置于鼓风烘箱中，170°C下恒温10h，然后冷却至室温，以8000rpm的转速离心20min，然后用无水乙醇溶液充分洗涤2遍，再用去离子水洗涤3遍，90°C干燥4h，制得中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料。该复合电极材料所含镍钴金属硫化物的质量分数为60wt.%，在0.5A g—1电流密度下，比容量可以达到1140F g—SlOA g—1电流密度下比容量为952F g—1，电容保持率为83.5%。
[0040]实施例3
[0041](I)将Sg生物质柳絮置于管式炭化炉中，通入N2作为保护气，气体流速控制在8mlmin—SWlOtC min—1加热速率升温至1000°C，恒温3h，自然冷却至室温，得到中空炭微米管。
[0042](2)称量原料乙酸镍 Ni (CH3COO)2.4Η20(0.6mmol )，乙酸钴 Co (CH3COO)2.4H20(1.2mmoI)，硫脲(5.4mmoI)溶于80ml乙二醇中，制得混合溶液，然后向混合溶液中加入300mg上述步骤(I)制得的中孔炭微米管，磁力搅拌3h，混合均勾。
[0043](3)将上述混合物转移到10ml聚四氟乙烯水热釜中，水热反应釜置于鼓风烘箱中，200°C恒温5h，然后冷却至室温，以7000rpm的转速离心30min，然后用无水乙醇溶液充分洗涤3遍，再用去离子水洗涤3遍，100 °C干燥3h，制得中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料。该复合电极材料所含镍钴金属硫化物的质量分数为40wt.%，在0.5A g—1电流密度下，其比容量可以达到938F g—1JOA g—1电流密度下比容量为746F g—S电容保持率为79.5%。
[0044]实施例4
[0045](I)将6g生物质柳絮置于管式炭化炉中，通入N2作为保护气，气体流速控制在1mlmin、—1，以6°C min—1加热速率升温至800 V，恒温3h，自然冷却至室温，得到中空炭微米管。
[0046](2)称量原料乙酸镍Ni(CH3COO)2.4出0(1.4411111101)，乙酸钴(:0(0^00)2.4H20(0.36mmoI)，硫脲(6.9mmoI)溶于70ml乙二醇中，制得混合溶液，然后向混合溶液中加入250mg上述步骤(I)制得的中孔炭微米管，磁力搅拌2h，混合均勾。
[0047](3)将上述混合物转移到10ml聚四氟乙烯水热釜中，水热反应釜置于鼓风烘箱中，160°C恒温12h，然后冷却至室温，以7500rpm的转速离心30min，然后用无水乙醇溶液充分洗涤2遍，再用去离子水洗涤4遍，80°C干燥5h，制得中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料。该复合电极材料所含镍钴金属硫化物的质量分数为50wt.%，在0.5A g—1电流密度下，比容量可以达到1310F g—1JOA g—1电流密度下比容量为1043F g—S电容保持率为79.6%。
[0048]实施例5
[0049](I)将1g生物质柳絮置于管式炭化炉中，通入N2作为保护气，气体流速控制在2mlmin、—1，以6°C min—1加热速率升温至900 V，恒温Ih，自然冷却至室温，得到中空炭微米管。
[0050](2)称量原料乙酸镍Ni(CH3COO)2.4出0(0.6411111101)，乙酸钴(:0(0^00)2.4H20(0.16mmoI)，硫脲(3.2mmoI)溶于80ml乙二醇中，制得混合溶液，然后向混合溶液中加入200mg上述步骤(I)制得的中孔炭微米管，磁力搅拌2h，混合均勾。
[0051 ] (3)将上述混合物转移到10ml聚四氟乙烯水热釜中，水热反应釜置于鼓风烘箱中，150°C恒温15h，然后冷却至室温，以8000rpm的转速离心20min，然后用无水乙醇溶液充分洗涤3遍，再用去离子水洗涤4遍，90°C干燥4h，制得中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料。该复合电极材料所含镍钴金属硫化物的质量分数为30wt.%，在0.5A g—1电流密度下，比容量为780F g—SlOA g—1电流密度下比容量为642F g—1，电容保持率为82.3%。
【主权项】
1.一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)选用洁净、干燥的生物质柳絮，置于管式炭化炉中，通入惰性气体作为保护气，然后高温热处理，制得中空炭微米管； (2)配制镍、钴前驱体混合溶液，选用乙酸镍，乙酸钴和硫脲溶于有机溶剂中，制得混合溶液，然后向混合溶液中加入中空炭微米管，充分搅拌，混合均匀； (3)将步骤(2)的混合物进行水热反应，反应结束后自然冷却至室温，离心，过滤，洗涤，干燥，制得中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料。2.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中气体的流速为2-10 ml min—1 g—、3.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中的热处理温度为700-1000 °C，加热速率为5-10 0Cmin-1,恒温时间为1-3 h。4.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中的惰性气氛为N2SAr中的一种。5.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中选用的有机溶剂为无水乙醇、乙二醇中的一种或两种。6.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中Ni2+、Co2+离子总浓度为0.01-0.03 mo I L—1，Ni2+与Co2+离子浓度比为1:4?4:1之间，硫脲浓度为NiW+离子总浓度的2-4倍。7.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中中空炭微米管质量为乙酸镍和乙酸钴质量总和的1/2至IJ 2倍。8.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中的水热反应在聚四氟乙烯水热反应釜中进行，样品装填度为聚四氟乙烯水热反应釜体积的60-80vol%，反应温度为150-200 °C，反应时间为5_15ho9.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)离心的速率为7000-9000 rpm,离心时间为10_30min。10.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中洗涤采用去离子水和无水乙醇溶液，首先用无水乙醇溶液充分洗涤2-3遍，然后再用去离子水洗涤3-4遍。11.如权利要求1所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中干燥是在80-100 °C下干燥3-5 ho12.如权利要求1-11任一项所述的一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法，其特征在于制备的中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料所含镍钴金属硫化物的质量分数为30-70wt%。
【专利摘要】一种生物质基中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料的制备方法是选用洁净、干燥的生物质柳絮，置于管式炭化炉中，通入惰性气体作为保护气，然后高温热处理，制得中空炭微米管；选用乙酸镍，乙酸钴和硫脲溶于有机溶剂中，制得混合溶液，然后向混合溶液中加入中空炭微米管，充分搅拌，混合均匀；进行水热反应，反应结束后自然冷却至室温，离心，过滤，洗涤，干燥，制得中空炭微米管/镍钴金属硫化物复合电极材料。本发明具有比容量高，倍率特性优异的优点。
【IPC分类】H01G11/30, H01G11/32, H01G11/86
【公开号】CN105609320
【申请号】CN201610119213
【发明人】宋燕, 王凯
【申请人】中国科学院山西煤炭化学研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月2日