申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2021-05-21

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN113346058B

主分类号：H01M4/36

分类号：H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/054;B82Y30/00;B82Y40/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.09.21#实质审查的生效;2021.09.03#公开

摘要：本发明公开了一种离子凝胶体系下制备双金属硫化物与碳复合物的方法，属于钠离子电池电极材料制备技术领域。该方法首先合成了离子液体和sp2杂化碳材料混合的离子凝胶，然后溶于水中制备出IL‑sp2杂化碳材料分散液，双金属源和硫源在与离子液体阳离子或含氧官能团间静电相互作用下，分散在sp2杂化碳材料周围，根据金属硫化物沉淀平衡常数Ksp的不同，在离子液体辅助水热条件下，依次沉积在GO片层上，得到双金属硫化物@sp2杂化碳材料纳米复合材料。本发明缓解了金属硫化物自身导电性差、在充放电过程中的体积膨胀和易聚集的问题，有效的提高了材料的长循环性能和高倍率性能。

主权项：1.一种离子凝胶体系下制备双金属硫化物与碳复合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1将离子液体IL与sp2杂化碳材料进行研磨或超声，充分混合后，得到离子凝胶；2将得到的离子凝胶加入到去离子水中，在超声下分散均匀，得到IL-sp2杂化碳材料分散溶液；其中，sp2杂化碳材料的浓度为2～5mg·mL-1；3将双金属源加入到IL-sp2杂化碳材料分散溶液中，在搅拌下混合均匀，得到混合溶液；然后，将硫源加入到混合溶液中，在相同条件下搅拌混合均匀，得到原材料分散均匀的前驱液；其中，所述双金属源两者之间的摩尔比为0.25～4，双金属源与sp2杂化碳材料的质量比为2～3:1，硫源与双金属源的摩尔比为3～4:1；4将前驱液转移至反应釜中进行水热反应，反应温度为180℃～220℃，反应时间为12～24h；反应完毕后洗涤、冷冻干燥，得到固体产物；5将得到的固体产物，在惰性气氛保护下进行煅烧，煅烧温度为500℃～800℃，煅烧时间为2～6h，冷却至室温后，得到双金属硫化物与sp2杂化碳材料的复合物；所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-已基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、1-戊基-3-甲基咪唑溴盐、N-已基吡啶双三氟甲烷磺酰亚胺盐、N-丁基吡啶双三氟甲烷磺酰亚胺盐、3-丁基甲基铵双三氟甲烷磺酰亚胺盐、三丁基已基鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐、四丁基鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷双三氟甲烷磺酰亚胺盐、N-丁基-N-甲基哌啶溴盐中的一种。

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