[發明專利]花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710280495.1
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107086132B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 王秀華;高杰
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/46;H01G11/86;H01M4/36;H01M4/48
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;張苗

本發明公開了一種花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片及其制備方法和應用，該制備方法包括：1)將泡沫鎳進行預處理；2)在密閉的條件下，將硫脲、V₂O₅與預處理后的泡沫鎳于溶劑中進行溶劑熱反應以制得花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片。該花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片具有優異的優異的電容量和循環穩定性，進而使得其能夠勝任超級電容器或鋰離子電池的電極材料，同時該制備方法具有成本低廉、條件溫和、綠色環保、操作簡單、產物的后處理簡便、產物尺寸和形貌可控的優點。

技術領域

本發明涉及五氧化二釩/二硫化三鎳納米材料，具體地，涉及花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片及其制備方法和應用。

背景技術

由于化石燃料的消耗和日益嚴重的環境污染，能源已經成為近年來世界面臨的重大問題。為了滿足不斷增長的能源成本，以及綠色能源儲存理念，鋰離子電池(LIBs)和超級電容器(SCs)具有很大的潛力。

在過渡金屬的硫化物中，硫化鎳由于具有獨特的電化學性能，譬如良好的氧化還原化學和高的電導性，在超級電容器(SCs)電極材料和鋰離子電池電極材料等領域有著廣泛的應用，引起了人們廣泛的興趣。硫化鎳的形貌特征以及微觀結構對其性能和應用有著重要的影響。硫化鎳的形貌得到大量的研究，目前已成功的合成了納米片，納米線，納米棒和納米管等結構。目前，合成納米硫化鎳方法多樣，可用于水電脫硫反應，通過氫氧還原。然而，已報道的硫化鎳電極材料的電容大小和循環穩定性仍面臨巨大的挑戰，從而使得上述諸種制備方法難以得到大范圍推廣。五氧化二釩在鋰電池方面，因其理論容量大，易制備的特點已經被大量研究，但其循環穩定性和在電容器方面的性能也有所欠缺。

發明內容

本發明的目的是提供一種花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片及其制備方法和應用，該花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片具有優異的優異的電容量和循環穩定性，進而使得其能夠勝任超級電容器或鋰離子電池的電極材料，同時該制備方法具有成本低廉、條件溫和、綠色環保、操作簡單、產物的后處理簡便、產物尺寸和形貌可控的優點。

為了實現上述目的，本發明提供了一種花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片的制備方法，該制備方法包括：

1)將泡沫鎳進行預處理；

2)在密閉的條件下，將硫脲、V₂O₅與預處理后的泡沫鎳于溶劑中進行溶劑熱反應以制得花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片。

本發明也提供了一種花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片，該花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片通過上述的制備方法制備而得。

本發明還提供了一種上述的花狀五氧化二釩/二硫化三鎳納米片在超級電容器或鋰離子電池中的應用。

通過上述技術方案，本發明通過將泡沫鎳、硫脲和V₂O₅在溶劑體系中進行加熱接觸反應，從而得到花狀V₂O₅/Ni₃S₂納米片。該制備方法為成本低廉、條件溫和、綠色環保和操作簡單的溶劑熱方法，無需加入任何穩定劑、模板劑或表面活性劑，另外，產物的后處理方便、產物的尺寸和形貌可調控進而使其適合大規模生產。同時，制得的花狀V₂O₅/Ni₃S₂納米片具有優異的電容量和循環穩定性，進而使得其能夠成為優異的超級電容器的電極材料和鋰離子電池電極材料。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：