[發明專利]一種硫化釩/碳化釩復合納米片組裝體、其制備和應用

有效

• 申請號: 201810033932.4
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108316008B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 王帥;袁號;肖菲
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: D06M11/53
• 分類號: D06M11/53;D06M11/74;D06M15/37;C01G31/00;C01B32/914;C01B32/05;B82Y30/00;B82Y40/00;D06M101/40
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種氮摻雜碳包覆硫化釩/碳化釩復合納米片組裝體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將碳纖維置于釩酸鈉和硫代乙酰胺的混合水溶液中發生水熱反應，生成負載有硫化釩納米片的碳纖維，所述硫化釩納米片負載在碳纖維表面呈玫瑰花狀，形成硫化釩納米片組裝體；其中釩酸鈉的濃度不低于20g/L，硫代乙酰胺的濃度不低于30g/L；

(2)將步驟(1)得到的硫化釩納米片組裝體干燥后置于Tris和鹽酸多巴胺的混合溶液中，攪拌條件下鹽酸多巴胺發生自聚反應形成聚多巴胺，且所述聚多巴胺包覆在所述硫化釩納米片組裝體表面，得到聚多巴胺包覆的納米片組裝體；

(3)將步驟(2)得到的聚多巴胺包覆的納米片組裝體在不低于600℃的惰性氣體氣氛中進行煅燒，得到氮摻雜碳包覆硫化釩/碳化釩復合納米片組裝體。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)釩酸鈉的濃度為20～40g/L，硫代乙酰胺的濃度為30～60g/L。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述水熱反應的溫度為140～180℃，反應時間為20～30小時。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述Tris和鹽酸多巴胺的混合溶液的pH為8.5。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述Tris和鹽酸多巴胺混合溶液中鹽酸多巴胺的濃度為2～4mg/mL，自聚反應時間為24～48h，反應溫度10～35℃。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述惰性氣體的流量為80～120標準毫升/分鐘。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述惰性氣體為氬氣或氦氣，煅燒溫度為600～1000℃，保溫時間為1～3h。

8.一種如權利要求1至7任一項所述的制備方法制備得到的氮摻雜碳包覆硫化釩/碳化釩復合納米片組裝體，其特征在于，其為以碳纖維為基體，在所述碳纖維基體表面原位生長片層結構的硫化釩/碳化釩異質結形成的組裝體，所述組裝體呈玫瑰花狀。

9.如權利要求8所述的組裝體，其特征在于，所述片層的厚度為20～30nm，長度為3～5μm，寬度為4～6μm。

10.如權利要求8所述的組裝體，其特征在于，所述組裝體中碳含量為15.2～26.7wt％，氮含量為0.5～2.3wt％，硫含量為35.2～45.7wt％，余量為釩。

11.一種如權利要求8至10任一項所述的氮摻雜碳包覆硫化釩/碳化釩復合納米片組裝體的應用，其特征在于，用于制備自支撐柔性電極。