[發明專利]一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202210477069.8
• 申請日: 2022-05-02
• 公開（公告）號: CN114792789A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 陳平;周雪;曹新榮;劉東璇;劉瑩
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 許明章;王海波

1.一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，室溫下，將鎳、鈷金屬鹽加入甲醇溶液中，配置溶液A；再將2-甲基咪唑加入甲醇溶液中，配置溶液B；隨后將溶液A快速加入到溶液B中，經超聲攪拌15min-30min后，在室溫下靜置若干小時；通過數次甲醇離心洗滌、真空抽濾、烘干，得到NiCo-ZIF；

第二步，將第一步得到的NiCo-ZIF在超聲輔助下分散于含鹽酸多巴胺的緩沖溶液中，在室溫下攪拌8h-24h，經過去離子水和乙醇離心洗滌、真空抽濾和烘干，得到聚多巴胺包覆的樣品；

第三步，將第二步得到的聚多巴胺包覆的樣品與硫粉按比例研磨混合均勻，轉移至陶瓷方舟中，在氬氣氛圍的保護下，于管式爐中在300℃-600℃溫度下，保溫2h-10h進行硫化，待產物自然冷卻后取出，得到氮摻雜碳包覆的鎳鈷中空硫化物；所述的聚多巴胺包覆的樣品與硫粉的質量比為1:2-1:8。

2.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，第一步中所述的配置溶液A的過程中,每20mL-60mL的甲醇對應加入2mmol-9mmol的鎳、鈷金屬鹽，其中，鎳鹽和鈷鹽的摩爾比例為1:1-1:10。

3.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，第一步中所述的配置溶液B的過程中，每20mL-60mL的甲醇對應加入0.6g-3g的2-甲基咪唑。

4.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，第一步中所述的溶液A與溶液B的體積比為1:1-1:2。

5.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，第一步所述的鎳、鈷金屬鹽為硝酸鈷、硝酸鎳。

6.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，第一步所述的室溫下靜置時間為12h-24h。

7.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，所述的每50mL-300mL的緩沖溶液中，對應加入0.05g-0.3g的鹽酸多巴胺，0.05g-0.5g的NiCo-ZIF。

8.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的制備方法，其特征在于，所述的緩沖溶液由三羥基甲基氨基甲烷和水配置而成，其中，每50mL-300mL的水中對應加入0.06g-0.4g的三羥基甲基氨基甲烷。

9.一種采用權利要求1-8任一所述的制備方法得到的氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構。

10.一種采用權利要求1-8任一所述的制備方法得到的氮摻雜碳包覆鎳鈷硫化物中空結構的應用，其特征在于，應用于鋰離子電池負極材料。