[發(fā)明專利]一種銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911157502.4
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110911684B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 閔永剛;李越珠;廖松義;劉屹東;黃興文;饒秋實
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學;東莞華南設計創(chuàng)新院
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯，其特征在于，所述銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯是將石墨烯水合物加入到可溶性鈷鹽和硫化劑L-半胱氨酸的混合水溶液中，經(jīng)攪拌后倒入銻鹽的有機溶劑中，隨后進行超聲，并將所得的銻摻雜的混合溶液在100～300℃下反應后，隨爐冷卻，抽濾，冷凍干燥處理制得；所述銻鹽與硫化劑的質(zhì)量比為(0.1～1.5)：1；所述石墨烯水合物、可溶性鈷鹽與硫化劑的質(zhì)量比為(1～10)：(0.1～1.2)：1；所述銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯中含有規(guī)則柱狀的微觀結(jié)構(gòu)；所述冷凍干燥的時間為6～32h；所述冷凍干燥的溫度為-57～-30℃；所述銻鹽在有機溶劑中的濃度為0.01～0.5mol/L；所述可溶性鈷鹽和硫化劑L-半胱氨酸的混合水溶液中可溶性鈷鹽的濃度為0.01～0.5mol/L，所述硫化劑L-半胱氨酸的濃度為0.01～0.5mol/L；所述石墨烯水合物的濃度為0.01～0.7mol/L。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯，其特征在于，所述的銻鹽為硝酸銻、硫酸銻、溴化銻、三氯化銻、硫化銻、五氯化銻或氫氧化銻中一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯，其特征在于，所述的有機溶劑為甲醇、乙醇、甲苯、異丙醇、環(huán)氧丙烷，苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺、苯、二甲苯、戊烷、己烷、辛烷、環(huán)己烷、環(huán)己酮、甲苯環(huán)己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、乙醚、環(huán)氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基異丁酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙腈、吡啶或苯酚中的一種以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯，其特征在于，所述可溶性鈷鹽為氯化鈷、乙酸鈷、硫酸鈷、硝酸鈷或上述鹽的水合物中的一種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯，其特征在于，所述反應的時間為12～48h，所述攪拌的時間為10～100min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述的用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.將可溶性鈷鹽和硫化劑分別溶解于去離子水中，得到溶液A和溶液B；

S2.將溶液B加入溶液A中攪拌均勻后，得到溶液C；

S3.往C溶液中滴入石墨烯水合物攪拌均勻后，得到溶液D；

S4.將銻鹽加入有機溶劑中溶解后，得到溶液E；

S5.將溶液D加入溶液E中攪拌均勻后，得到溶液F；將溶液F超聲后在100～300℃進行水熱反應，隨爐冷卻，抽濾后得到固體G；將固體G冷凍干燥后，得到銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于鋰離子電池的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述將可溶性鈷鹽的質(zhì)量和去離子水的體積比為(10～20)mg：1mL；所述硫化劑的質(zhì)量和去離子水的體積比為(1～10)mg：25mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求 1～5任一項所述的銻摻雜的二硫化鈷負載石墨烯作為負極材料在鋰離子電池領域中應用。