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专利号: 2019100135001
申请人: 合肥学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金属硫化物/碳复合材料,由金属硫化物和碳构成,其特征在于,呈片花状的纳米级金属硫化物均匀负载于碳网中,碳网将金属硫化物紧密包裹,所述金属硫化物为二硫化钼、二硫化钨、二硫化钴或硫化锌,复合材料中金属硫化物的质量分数为5 wt% 95 wt%;

~

所述金属硫化物/碳复合材料的制备方法步骤如下:

1)、将秸秆原材料粉碎,然后加入酸性反应液进行除杂处理,然后加入去木质素溶液进行活化处理,得到秸秆前驱体;

秸秆选自甘蔗渣、玉米芯、柚子皮、稻秸秆或者麦秸秆;酸性反应液为硫酸溶液,去木质素溶液为氢氧化钠溶液;酸性反应液的浓度为0.1 mol/L  15 mol/L,去木质素溶液的溶质~

含量为0.1 wt% 40 wt%,秸秆粉末与去木质素溶液的配比为1 g:5 mL 400 mL;除杂和去木~ ~

质素溶液活化处理的加热温度为10℃ 300℃;处理时间为30分钟 3天;

~ ~

2)、将秸秆前驱体与金属源、硫源溶液混合,进行水热反应;

金属源选自钼酸钠、钨酸钠、硫酸钴或者氯化锌,硫源选自硫脲、L‑半胱氨酸或者单质硫;混合溶液的pH值为1 9;加热反应的温度为140℃ 300℃;反应时间为30分钟 3天;

~ ~ ~

3)、将水热反应产物在无氧气氛下加热处理,制得金属硫化物/碳复合材料;

加热温度为200℃ 1000℃;加热时间为30分钟 3天。

~ ~

2.一种制备如权利要求1所述金属硫化物/碳复合材料的方法,其特征在于,步骤如下:

1)、将秸秆原材料粉碎,然后加入酸性反应液进行除杂处理,然后加入去木质素溶液进行活化处理,得到秸秆前驱体;

秸秆选自甘蔗渣、玉米芯、柚子皮、稻秸秆或者麦秸秆;酸性反应液为硫酸溶液,去木质素溶液为氢氧化钠溶液;酸性反应液的浓度为0.1 mol/L  15 mol/L,去木质素溶液的溶质~

含量为0.1 wt% 40 wt%,秸秆粉末与去木质素溶液的配比为1 g:5 mL 400 mL;除杂和去木~ ~

质素溶液活化处理的加热温度为10℃ 300℃;处理时间为30分钟 3天;

~ ~

2)、将秸秆前驱体与金属源、硫源溶液混合,进行水热反应;

金属源选自钼酸钠、钨酸钠、硫酸钴或者氯化锌,硫源选自硫脲、L‑半胱氨酸或者单质硫;混合溶液的pH值为1 9;加热反应的温度为140℃ 300℃;反应时间为30分钟 3天;

~ ~ ~

3)、将水热反应产物在无氧气氛下加热处理,制得金属硫化物/碳复合材料;

加热温度为200℃ 1000℃;加热时间为30分钟 3天。

~ ~

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1)中酸性反应液的浓度为1 mol/L  5 ~

mol/L,去木质素溶液的溶质含量为1 wt% 15 wt%,秸秆粉末与去木质素溶液的配比为1 g:~

20 mL 100 mL。

~

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1)中秸秆粉末与酸性反应液、去木质素溶液之间的混合方式包括搅拌混、超声混合。

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,除杂和去木质素溶液活化处理的加热温度为

50℃ 120℃;处理时间为2小时 20小时。

~ ~

6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1)和步骤2)中均需要对产物进行洗涤及烘干处理,洗涤包括水洗、醇洗。

7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2)中混合溶液的pH值为5 8;加热反应的~

温度为160℃ 220℃;反应时间为6小时 24小时。

~ ~

8.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤3)中无氧气氛包括氩气,氮气,氩气/氢气混合气的一种或数种;加热温度为400℃ 800℃;加热时间为30分钟 5小时。

~ ~

9.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤3)制备的复合材料中金属硫化物的质量分数为30 wt% 90 wt%。

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10.一种如权利要求1所述金属硫化物/碳复合材料在钠离子电池负极材料中的应用。