[發明專利]基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410074975.9
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103840167A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 范奇;孫岳明;雷立旭;王育喬;齊齊;尹桂;代云茜;鄭穎平;蔣偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/136;H01M4/1397;H01M10/052
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

1.一種基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極，其特征在于：所述電極為基于石墨烯海綿構建的硒/硫碳電極。

2.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極，其特征在于：所述基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極為硒/硫通過熱處理進入電極中制得。

3.權利要求1所述的一種基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）石墨烯海綿的制備：將熱剝離的石墨烯片層超聲分散在芘溶液或芘衍生物溶液中得到石墨烯的分散液，通過水熱法使石墨烯片層自組裝從而獲得石墨烯濕凝膠塊體，將獲得的凝膠塊體進行冷凍干燥后再在還原性或惰性氣氛下300-700℃熱處理5-10h，即得石墨烯海綿；

2）石墨烯海綿的硒/硫碳電極的制備：將石墨烯海綿切割成薄片，稱取一定量的硒或者硫與石墨烯海綿薄片一起放入石英管內，將石英管置入充滿惰性氣氛的管式爐內，加熱至300-800℃保溫5-10h即得具有石墨烯海綿的硒/硫碳電極。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中的水熱法包括：將濃度為3-10mg/ml的石墨烯的分散液倒入水熱反應釜中，加入氨水調節pH值為8-10，升溫至100-200℃并保溫5-10h。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中芘溶液或芘衍生物溶液為芘或芘衍生物的水溶液或乙醇溶液，其摩爾濃度為0.01mol/L～1mol/L。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中還原性或惰性氣氛可為N₂，Ar，He，H₂，CO，NH₃或它們的混合氣體。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2）單質硒或者硫和石墨烯海綿薄片的質量比1：1～10：1。

8.權利要求1或3所述的一種基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極在制備鋰離子二次電池中的應用。

9.一種鋰硫/鋰硒電池，其特征在于，包含權利要求1所述的基于石墨烯海綿的硒/硫碳電極。