申请/专利权人：苏州北科纳米科技有限公司

申请日：2021-01-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114843510B

主分类号：H01M4/62

分类号：H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/054;H01M10/39;H01G11/24;H01G11/30;B82Y40/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本发明公开了一种金属‑硫原位共掺杂MXene电极材料的制备方法，属于导电材料技术领域。一种金属‑硫原位共掺杂MXene电极材料首先制备硫掺杂的MAX相陶瓷，随后通过路易斯熔融盐反应对S‑MAX的A相进行元素置换合成金属嵌入的纳米层状MAX相，然后化学刻蚀法刻蚀抽离MAX相材料中的A金属原子层制备二维层状纳米材料MXene。本发明设计的具有高容量和长寿命的独立，坚固耐用的电极材料可以有效解决受到多硫化锂（LiPS）穿梭效应的极大限制，对于开发下一代电子设备用高级锂硫（Li–S）电池至关重要。

主权项：1.一种金属-硫原位共掺杂MXene电极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：首先将钛、铝、石墨、硫以一定的原子比混合来合成多晶硫掺杂的MAX粉末，粉末混合物在流动的氩气中的高温管式炉中烧结，所述管式炉中烧结，为惰性气氛下，煅烧温度500～1800℃，保温时间3～24h，升温速率1～10℃min，将制成的MAX产品研磨并通过200目筛网过筛，获得了硫掺杂的MAX相粉末；为了合成金属-硫原位共掺杂MXene，首先将硫掺杂的MAX与路易斯熔融盐按摩尔比混合，在手套箱中，在氮气保护下，用研钵将原料充分混合，然后将所得混合物粉末从手套箱中取出，并放入氧化铝坩埚中，将氧化铝坩埚装入管式炉中，并在惰性气氛保护下，于700℃进行煅烧，反应后，将产物用去离子水洗涤以除去残留的熔融盐，并将最终产物干燥，最后，获得金属-硫原位共掺杂MXene材料；所述路易斯熔融盐为NiCl2、CoCl2、ZnCl2、CdCl2、FeCl2、CuCl2、AgCl中的一种以上，MXene嵌入金属为Ni、Co、Zn、Cd、Fe、Cu、Ag中的一种以上；所述硫掺杂的MAX与路易斯熔融盐的摩尔比为1：1～1：10。

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权利要求：

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