[發(fā)明專利]一種利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104600260B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 史雪鋒;陳鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇鋒馳綠色電源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)脫脂棉洗凈之后干燥，得到干燥后的脫脂棉；

(2)把干燥后的脫脂棉置于由NiSO₄、K₂S₂O₈和水組成的混合溶液中，并加入氨水，攪拌10～60min后洗凈、干燥，得到干燥后的樣品；

(3)將干燥后的樣品與聚苯乙烯的二甲基甲酰胺溶液混合，然后在氮氣或氬氣保護下以5～20℃/min的升溫速率升至300～1000℃進行碳化，碳化后冷卻、研磨得到C/Ni復合材料；

(4)取升華硫粉末溶于二硫化碳中，得到含有升華硫的二硫化碳溶液，將C/Ni復合材料與含有升華硫的二硫化碳溶液混合，攪拌至二硫化碳全部揮發(fā)，研磨揮發(fā)后的粉末；

(5)取研磨后的粉末放入120～180℃烘箱中6～18h，冷卻、研磨得到C/Ni/S復合材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的由NiSO₄、K₂S₂O₈和水組成的混合溶液制備包括：配置濃度0.1～0.5mol/L的NiSO₄水溶液和0.05～0.3mol/L的K₂S₂O₈水溶液按體積比4：1～5混合得到。

3.根據(jù)權利要求2所述的利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的氨水的質(zhì)量百分數(shù)為10％～30％，所述的氨水與NiSO₄水溶液的體積比為0.5～2：4。

4.根據(jù)權利要求1所述的利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的聚苯乙烯的二甲基甲酰胺溶液中聚苯乙烯的質(zhì)量分數(shù)為5％～20％。

5.根據(jù)權利要求1所述的利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，升溫速率為5～18℃/min，碳化溫度為300～800℃，碳化時間為2～7小時。

6.根據(jù)權利要求5所述的利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，升溫速率為5～10℃/min，碳化溫度為500～600℃，碳化時間為2～4小時。

7.一種利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)脫脂棉洗凈，進行鼓風干燥，得到干燥后的脫脂棉；

(2)配置濃度0.3mol/L的NiSO₄水溶液和0.1mol/L的K₂S₂O₈水溶液，然后按體積比4：3混合，把干燥后的脫脂棉置于其中并加入質(zhì)量分數(shù)為25％的氨水，氨水與NiSO₄水溶液的體積比為1:4，攪拌30min后洗凈、烘干，得到干燥后的樣品；

(3)將干燥后的樣品與質(zhì)量分數(shù)為5％～15％的二甲基甲酰胺溶液混合，然后在氮氣或氬氣保護下以5～10℃/min的升溫速率升至500～600℃進行碳化，碳化后冷卻、研磨得到C/Ni復合材料；

(4)取升華硫粉末溶于二硫化碳中，得到含有升華硫的二硫化碳溶液，將研磨后的C/Ni復合材料與含有升華硫的二硫化碳溶液混合，攪拌至二硫化碳全部揮發(fā)，研磨揮發(fā)后的粉末；

(5)取研磨后的粉末，密封后放入150℃烘箱中12h，冷卻、研磨得到C/Ni/S復合材料。

8.根據(jù)權利要求7所述的利用脫脂棉制得的C/Ni/S復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，升溫速率為5℃/min，碳化溫度為600℃，碳化時間為2小時。

9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法制得的C/Ni/S復合材料。

10.根據(jù)權利要求9所述的C/Ni/S復合材料作為鋰離子電池正極材料的應用。