[發明專利]氮、硫共摻雜生物碳/SnO2

有效

• 申請號: 202210408390.0
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114725343B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王彩薇;張晶
• 申請（專利權）人: 西安航空學院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/052
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 何秀娟

1.氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：N₂氣氛下，管狀結構生物質在500°C~600°C進行熱處理5min~10min，得到生物碳；

S2：以混合酸為溶劑，生物碳在150°C~180°C進行溶劑熱反應8h~15h，所得混合溶液經靜置后，保留下層沉淀；

所述混合酸溶液，由檸檬酸和酒石酸以（0.2~0.4）：（0.4?~0.7）的摩爾比混合形成的濃度為8moL/L~10moL/L的混合溶液，經160°C~180°C的溶劑熱反應3h~5h，制備而得；

S3：下層沉淀中添加檸檬酸在140°C~160°C進行溶劑熱反應3h~5h，得到富含含氧官能團的生物碳；

所述檸檬酸的濃度為5moL/L~8moL/L；所述下層沉淀與所述檸檬酸的體積比為（10~15）：（8~10）；

S4：將硫脲與富含含氧官能團的生物碳以（4~6）：（4~7）的質量比混合，在NH₃和H₂S的混合氣氛下，在600°C~800°C進行熱處理1h~6h，得到氮、硫共摻雜生物碳；

所述NH₃和H₂S的混合氣氛中，NH₃和H₂S的體積比為（3~5）:?（1~3）；

S5：將無機錫源與氮、硫共摻雜生物碳以（0.4~0.8）：（0.5~0.7）的質量比混合，添加水后，在160°C~180°C進行水熱反應2h~24h，得到氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂復合材料；

S6：真空條件下，硫脲與氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂復合材料，在150°C~160°C進行熱處理10h~12h，得到氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料。

2.根據權利要求1所述的氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料的制備方法，其特征在于，S1中，所述管狀結構生物質包括蔥、水綿、水葫蘆、葫蘆蘚、水苔、節節草、水花生中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料的制備方法，其特征在于，S5中，所述無機錫源包括：二水合二氯化錫、四氯化錫中的一種或兩種。

4.根據權利要求1所述的氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料的制備方法，其特征在于，S6中，所述硫脲與所述氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂復合材料的質量比為（5~8）：（10~15）。

5.如權利要求1~4中任一項所述的制備方法制備而得的氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料。

6.如權利要求5所述的氮、硫共摻雜生物碳/SnO₂/SnS/S復合材料在鋰-硫電池方面的應用。