[發(fā)明專利]一種硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110241385.0
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113036104B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏新輝;黃蕾;王秀麗;涂江平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

1.一種硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）挑取固體培養(yǎng)基上的根霉菌絲接種至液體培養(yǎng)基，之后轉(zhuǎn)移至恒溫恒濕搖床培養(yǎng)，取出后得到根霉菌絲球；

（2）將步驟（1）得到的根霉菌絲球浸泡在過渡金屬氯化鹽溶液中，浸泡時間為5~10小時，分離烘干后得到根霉菌絲球/過渡金屬氯化鹽復(fù)合材料；

（3）將步驟（2）得到的根霉菌絲球/過渡金屬氯化鹽復(fù)合材料在氬氣氛圍下加熱至700~900℃，保溫時間為1~3小時，冷卻后得到根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料；

（4）將步驟（3）中所制得的根霉菌絲球碳/過渡金屬氧化物復(fù)合材料與硫單質(zhì)均勻混合，然后置入反應(yīng)釜中，加熱至150~180℃，加熱時間為5~16小時，待反應(yīng)釜冷卻后，取出反應(yīng)產(chǎn)物，得到硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的恒溫恒濕搖床培養(yǎng)的條件為：設(shè)置溫度為25℃~30℃，設(shè)置濕度為60%~70%，搖床轉(zhuǎn)速為150 r/min，培養(yǎng)時間為2天~5天。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的固體培養(yǎng)基為LB固體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基為SDB液體培養(yǎng)基。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述的過渡金屬氯化鹽水溶液為氯化鈷水溶液、氯化鎳水溶液、氯化鐵水溶液、氯化錳水溶液中的一種或兩種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述的過渡金屬氯化鹽水溶液的濃度為0.02~0.2 mol/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的過渡金屬為金屬鈷、金屬鎳、金屬鐵、金屬錳的一種或兩種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6所述的制備方法制備的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料，其特征在于，由過渡金屬氧化物顆粒和硫-根霉菌絲球碳構(gòu)成，所述的過渡金屬氧化物顆粒嵌入在硫-根霉菌絲球碳內(nèi)部。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料，其特征在于，所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合電極材料中，硫元素質(zhì)量比為10%~90%，碳元素質(zhì)量比為5%~85%，過渡金屬氧化物的質(zhì)量比為5%~20%。

10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的硫-根霉菌絲球碳/金屬氧化物復(fù)合材料作為鋰硫電池的正極材料的應(yīng)用。