[發(fā)明專利]一種表面生長有異質(zhì)結(jié)納米片層的泡沫鎳及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210504090.2
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114824180A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮勇吉;金椿喬;翟朋博
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H01M4/1397
• 分類號: H01M4/1397;H01M4/136;H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/36;H01M4/48;H01M4/58;H01M10/052
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 霍苗

1.一種表面生長有異質(zhì)結(jié)納米片層的泡沫鎳的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將尿素、氧化劑和水混合，得到尿素溶液；

將泡沫鎳置于所述尿素溶液中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到表面生長有氫氧化鎳的泡沫鎳；

將所述表面負(fù)載有氫氧化鎳的泡沫鎳進(jìn)行退火處理，得到表面生長有氧化鎳的泡沫鎳；

將所述表面負(fù)載有氧化鎳的泡沫鎳與硫化氫進(jìn)行硫化反應(yīng)，得到表面生長有異質(zhì)結(jié)納米片層的泡沫鎳；

所述異質(zhì)結(jié)納米片層中的異質(zhì)結(jié)納米片為NiO和Ni₃S₂的異質(zhì)結(jié)納米片，所述NiO和Ni₃S₂的異質(zhì)結(jié)納米片的厚度為1.7～3.2nm。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化劑包括過氧化氫溶液或氟化銨；

所述過氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為1～3wt％。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，當(dāng)所述氧化劑為過氧化氫溶液時，所述尿素和過氧化氫的用量比為(100～180)mg：1mL；

當(dāng)所述氧化劑為氟化銨時，所述尿素和氟化銨的質(zhì)量比為9:(5～6)。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水熱反應(yīng)的溫度為120～180℃，時間為2～24h。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述退火處理的溫度為300～350℃，時間為5～12h。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硫化氫的通入速率為10～30sccm。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硫化反應(yīng)的溫度為100～200℃，時間為10～30min。

8.權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的表面生長有異質(zhì)結(jié)納米片層的泡沫鎳，其特征在于，包括泡沫鎳和原位生長在所述泡沫鎳表面的異質(zhì)結(jié)納米片層；

所述異質(zhì)結(jié)納米片層中的異質(zhì)結(jié)納米片為NiO和Ni₃S₂的異質(zhì)結(jié)納米片，所述NiO和Ni₃S₂的異質(zhì)結(jié)納米片的厚度為1.7～3.2nm。

9.如權(quán)利要求8所述的表面生長有異質(zhì)結(jié)納米片層的泡沫鎳，其特征在于，所述NiO和Ni₃S₂的質(zhì)量比為(4～11.5)：1。

10.權(quán)利要求8或9所述表面生長有異質(zhì)結(jié)納米片層的泡沫鎳在鋰硫電池中的應(yīng)用。