[發(fā)明專利]一種氮硫共摻雜多孔石墨烯及其制備方法和應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910318113.9 | 申請日： | 2019-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN109911889A | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 黃劍鋒;席喬;李嘉胤;曹麗云;王彩薇;白明月;王羽偲嘉;何樞薇 | 申請（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號： | C01B32/184 | 分類號： | C01B32/184 |
| 代理公司： | 西安眾和至成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61249 | 代理人： | 強(qiáng)宏超 |
| 地址： | 710021*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 多孔石墨 共摻雜 氮硫 制備 制備方法和應(yīng)用 鋰硫電池 異原子 可控 位點(diǎn) 負(fù)極活性材料 鈉離子電池 鋰離子電池 活性位點(diǎn) 制備過程 摻雜量 孔分布 孔結(jié)構(gòu) 硫載體 介孔 吸附 無毒 摻雜 應(yīng)用 安全 | ||
1.一種氮硫共摻雜多孔石墨烯的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)將氧化石墨烯、三聚氰胺、三聚硫氰酸以及過渡金屬硝酸鹽依次分散于乙醇和去離子水的混合溶液中，攪拌反應(yīng)充分；所述氧化石墨烯、三聚氰胺、三聚硫氰酸、過渡金屬硝酸鹽的質(zhì)量比為1：(1.2～10)：(1～15):(10～30)；所述中乙醇和去離子水的體積比為1:(1～8)；
然后將攪拌產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水熱釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)；所述水熱反應(yīng)的時(shí)間為8-48h，水熱溫度為80～200℃；
(2)水熱反應(yīng)結(jié)束的樣品用去離子水抽濾洗滌數(shù)次，然后干燥，將干燥的樣品置于惰性氣體保護(hù)的管式爐中進(jìn)行煅燒處理；
所述煅燒過程中，升溫速率為10～30℃/min，保溫溫度為400～1000℃，保溫時(shí)間為0～4h；
(3)用稀鹽酸刻蝕掉熱處理產(chǎn)物中的過渡金屬物質(zhì)，然后抽濾洗滌產(chǎn)物并干燥，即得到氮硫共摻雜多孔石墨烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯的制備方法，其特征在于：所述步驟1)攪拌反應(yīng)的時(shí)間為0.1～2h，攪拌溫度為50～140℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中過渡金屬硝酸鹽為六水合硝酸鎳、六水合硝酸鈷和九水合硝酸鐵中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中水熱反應(yīng)的填充比為40％～85％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中的熱處理，所述煅燒過程中，保護(hù)氣體的流速為0-500sccm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中稀鹽酸刻蝕時(shí)采用0.5～5M的稀鹽酸，刻蝕1-5天。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)方法制備的氮硫共摻雜多孔石墨烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯，其特征在于：氮原子摻雜量為2at％～10at％，硫原子摻雜量為0.2at％～3at％，介孔孔體積為0.025-0.09cm3/g。
9.一種權(quán)利要求8所述的氮硫共摻雜多孔石墨烯作為鋰電池負(fù)極活性材料、鈉電池負(fù)極活性材料或者鋰硫電池載硫載體的應(yīng)用。
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