[發明專利]一種鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼及其制備方法和應用在審
| 申請號： | 202110914629.7 | 申請日： | 2021-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN113809323A | 公開（公告）日： | 2021-12-17 |
| 發明（設計）人： | 楊蓉;楊云;樊潮江;燕映霖;鄒一鳴 | 申請（專利權）人： | 西安理工大學 |
| 主分類號： | H01M4/58 | 分類號： | H01M4/58;H01M4/62 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 白文佳 |
| 地址： | 710048*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 鑲嵌 金屬 硫化物 空心 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1)以ZIF-67作為模板和鈷源，以硫代乙酰胺作為硫源，采用溶劑熱反應法制備前驅體；
步驟2)對前驅體進行熱處理，得到鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼。
2.根據權利要求1所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，ZIF-67的制備過程為：
以硝酸鈷為鈷源，以2-甲基咪唑為有機配體，在有機溶劑中進行沉淀反應，得到ZIF-67晶體。
3.根據權利要求2所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，硝酸鈷和2-甲基咪唑的摩爾比為1：(2～4)；
有機溶劑為甲醇；
甲醇與硝酸鈷的投料比為(10～20)mL：0.11g。
4.根據權利要求2所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，沉淀反應的具體操作為：首先在室溫下靜置12～24h，之后依次進行洗滌和干燥；
洗滌是在乙醇中洗滌2～3次；干燥是在50～80℃下干燥12～24h。
5.根據權利要求1所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，ZIF-67和硫代乙酰胺的質量比為1：(1～2)。
6.根據權利要求1所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，步驟1)中溶劑熱反應的條件為：溫度80～120℃，時間為2～4h；
溶劑熱反應中，溶劑為乙醇；
溶劑與ZIF-67的投料比為(10～30)mL：50mg。
7.根據權利要求1所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，步驟1)中，制備前驅體時，溶劑熱反應之后還包括洗滌和干燥；
洗滌是在去離子水和乙醇中循環洗滌，循環2～3次，干燥是在50～80℃下干燥12～24h。
8.根據權利要求1所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法，其特征在于，步驟2)中熱處理的條件為：N2氣氛中，溫度為500～800℃，時間為2～6h。
9.一種根據權利要求1～8任一項鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼的制備方法制得的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼，其特征在于，鑲嵌的金屬硫化物為Co9S8，鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼為粒徑400～800nm的空心多面體結構。
10.一種權利要求9所述的鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼在鋰硫電池電化學儲能領域的應用，其特征在于，所述鑲嵌金屬硫化物的空心碳殼作為鋰硫電池的正極硫載體。
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