CN111063868B - 一种自支撑碳硒材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种自支撑碳硒材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂硒电池正极材料技术领域，特别涉及一种自支撑碳硒材料及其制备方法和应用。本发明提供的自支撑碳硒材料包括硒单质和多孔碳纤维布；所述自支撑碳硒材料的载硒量为10～17mg/cm2。本发明所述自支撑碳硒材料具有自支撑性能，且含有分布均匀且负载量高的单质硒，有利于在应用过程中得到无需集流体和粘接剂的锂硒电池正极，并且有利于提高锂硒电池的比容量。实施例结果表明，当以本发明提供的碳硒材料为正极、金属锂为负极时，一次电池放电面积比容量达到9mAh/cm2，二次电池放电面积比容量为3.4mAh/cm2，表现出较高的锂硒电池比容量和优异的电化学性能。

Description

一种自支撑碳硒材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于锂硒电池正极材料技术领域，特别涉及一种自支撑碳硒材料及其制备方法和应用。
背景技术
锂硒电池由于具有高能量密度、长循环寿命和低成本的优势，受到了国内外研究学者的广泛关注。常规锂硒电池的正极是采用硒粉与多孔碳粉物理混合并研磨后，在260～300℃条件下热处理制备得到的，该方法利用硒在该热处理温度下具有良好流动性，使硒渗入多孔碳内部，从而形成一体式的复合正极材料；但通常情况下，硒单质很难完全融化并进入多孔碳内部，对使用该方法得到的正极材料进行XRD测试，所得XRD衍射谱图上显示复合正极材料有很强的硒单质峰，说明复合正极材料存在未与多孔碳融合的硒单质，降低复合正极材料均匀性，进而表现出的电化学性能欠佳。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自支撑碳硒材料，硒与碳混合均匀、负载稳定，具有载硒量高的特点，应用于锂硒电池正极材料时表现出高面积比容量且稳定的电学性能；本发明还提供了该自支撑碳硒材料的制备方法和应用。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种自支撑碳硒材料，其特征在于，所述自支撑碳硒材料包括硒单质和多孔碳纤维布；所述自支撑碳硒材料的载硒量为10～17mg/cm2。
优选的，所述多孔碳纤维布的密度为10～15mg/cm2；所述多孔碳纤维布的比表面积≥900m2/g，孔体积≥0.85cm3/g。
优选的，所述多孔碳纤维布的制备方法包括：将基础碳纤维布进行活化处理，得到所述多孔碳纤维布；
所述活化处理的温度为800～950℃，时间为1～3h，活化气氛为二氧化碳；提供所述活化气氛的气体流量为30～50mL/min。
本发明还提供了上述技术方案所述自支撑碳硒材料的制备方法，包括以下步骤：
将多孔碳纤维布在二氧化硒水溶液中浸渍，得到浸渍料；
将所述浸渍料依次进行干燥和硒化处理，得到自支撑碳硒材料。
优选的，所述二氧化硒水溶液的浓度为50～100mg/mL。
优选的，所述多孔碳纤维布占二氧化硒水溶液中硒与多孔碳纤维布总质量的30～50％。
优选的，所述干燥处理的温度为40～60℃，时间为12～24h。
优选的，所述硒化处理的温度为260℃，时间为12～24h；升温至所述硒化处理温度的升温速率为1～2℃/min
优选的，所述硒化处理的气氛为惰性气氛。
本发明还提供了上述技术方案所述的自支撑碳硒材料或上述技术方案所述制备方法得到的自支撑碳硒材料在锂硒电池中的应用。
本发明提供了一种自支撑碳硒材料，所述自支撑碳硒材料包括硒单质和多孔碳纤维布；所述自支撑碳硒材料的载硒量为10～17mg/cm2。本发明所述自支撑碳硒材料具有自支撑性能，且所述自支撑碳硒材料中硒均匀分散于多孔碳纤维布的纤维中，含有分布均匀且负载量高的单质硒，有利于在应用过程中得到无需集流体和粘接剂的锂硒电池正极，并且有利于提高锂硒电池的比容量。
实施例结果表明，当以本发明提供的碳硒材料为正极、金属锂为负极时，一次电池放电面积比容量达到9mAh/cm2，二次电池放电面积比容量为3.4mAh/cm2，表现出较高的锂硒电池比容量和优异的电化学性能。
本发明还提供了一种自支撑碳硒材料的制备方法，首先将多孔碳纤维布浸渍于二氧化硒水溶液中，得到浸渍料，然后将所述浸渍料依次进行干燥和硒化处理，得到自支撑碳硒材料。本发明以稳定的二氧化硒水溶液对多孔碳纤维布进行浸渍处理，避免采用单质硒与多孔碳纤维布无法混合均匀的问题，以及硒的二硫化碳溶液有毒、挥发过快的问题，通过碳纤维布的碳还原作用，使二氧化硒在硒化过程中生成硒单质，并进一步使硒单质均匀分布到多孔碳纤维布载体内，得到分布均匀且负载量高的锂硒材料，进而有利于提高所得自支撑锂硒材料应用于锂硒电池时表现出高的面积比容量。
附图说明
图1为本发明实施例1所得自支撑碳硒材料的扫描电镜照片；
图2为本发明实施例1所得自支撑碳硒材料的X射线衍射图谱；
图3为本发明实施例1所得自支撑碳硒材料的热重分析曲线；
图4为本发明测试例1所得锂硒电池前三圈充放电曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种自支撑碳硒材料，所述自支撑碳硒材料包括硒单质和多孔碳纤维布；所述自支撑碳硒材料的载硒量为10～17mg/cm2，优选为10～16mg/cm2，更优选为10～15mg/cm2。
在本发明中，所述多孔碳纤维布的密度优选为10～15mg/cm2，更优选为11～15mg/cm2，再优选为12～15mg/cm2；所述多孔碳纤维布的比表面积优选≥900m2/g，更优选≥930m2/g，再优选≥950m2/g；所述碳纤维布的孔体积优选≥0.85cm3/g，更优选≥0.87cm3/g，再优选≥0.90cm3/g。
在本发明中，所述多孔碳纤维布的制备方法优选包括：将基础碳纤维布进行活化处理，得到所述多孔碳纤维布。在本发明中，所述活化处理的温度优选为800～950℃，更优选为820～900℃，再优选为850～900℃；时间优选为1～3h，更优选为1.5～3h，再优选为2～3h；活化气氛优选为二氧化碳；提供所述活化气氛的气体流量优选为30～50mL/min，更优选为35～50mL/min，再优选为40～50mL/min。本发明对所述基础碳纤维布的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可，具体的，如市售。在本发明的具体实施例中，所述基础碳纤维布优选为由聚丙烯腈、沥青、树脂或棉布碳化得到的市售商品。本发明对所述活化处理的设备没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的可高温保温且可控制气体流速的设备即可，在本发明的实施例中，优选为石英管式炉。在本发明中，所述基础碳纤维布的编织方式优选为平纹编织或斜纹编织。在本发明中，所述二氧化碳对碳纤维布会进行一定程度的氧化刻蚀，起到造孔和增大比表面积的作用，通过活化使基础碳纤维布具有丰富的孔结构。
在进行所述活化处理前，本发明优选在惰性气体气氛条件下将所述基础碳纤维布升温至活化处理的温度；所述升温的速率优选为1～3℃/min；所述惰性气体的流量优选为30～50mL/min，更优选为35～50mL/min，再优选为40～50mL/min。所述活化处理后，本发明优选在惰性气体气氛条件下将所述多孔碳纤维布于惰性气体气氛条件下冷却；所述冷却的方式优选为随炉冷却。
本发明还提供了上述技术方案所述自支撑碳硒材料的制备方法，包括以下步骤：
将多孔碳纤维布在二氧化硒水溶液中浸渍，得到浸渍料；
将所述浸渍料依次进行干燥和硒化处理，得到自支撑碳硒材料。
本发明将多孔碳纤维布浸渍于二氧化硒水溶液中，得到浸渍料。
在本发明中，所述二氧化硒水溶液的浓度优选为50～100mg/mL，更优选为55～95mg/mL，再优选为60～90mg/mL。在本发明中，所述多孔碳纤维布优选占二氧化硒水溶液中硒与多孔碳纤维布总质量的30～50％，更优选为30～45％，再优选为30～40％。在本发明中，所述浸渍优选在超声或真空的条件下进行；本发明对所述超声的超声频率及真空的真空度都没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的超声频率及真空度即可。本发明通过超声或真空，促进二氧化硒水溶液在多孔碳纤维布中的浸渍吸附，进而促进二氧化硒在多孔碳纤维布空隙表面的均匀分布。
得到浸渍料后，本发明将所述浸渍料依次进行干燥和硒化处理，得到自支撑碳硒材料。在本发明中，所述干燥处理的温度优选为40～60℃，更优选为40～50℃，再优选为40～45℃；时间优选为12～24h，更优选为15～24h，再优选为18～24h。
在本发明中，所述硒化处理的温度优选为260℃，时间优选为12～24h，更优选为12～20h，再优选为12～18h；升温至所述硒化处理温度的升温速率优选为1～2℃/min，更优选为1.2～2℃/min，再优选为1.5～2℃/min。在本发明中，所述硒化处理的气氛优选为惰性气氛。本发明对所述硒化处理的设备没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的具有加热和保温功能的设备即可，在本发明的实施例中，所述硒化处理的设备优选为管式炉。
本发明通过使用二氧化硒水溶液，使硒元素均匀分散于多孔碳纤维布表面，通过硒化反应使二氧化硒还原成硒单质，进而得到在多孔碳纤维布内部分散均匀的硒单质。
本发明还提供了上述技术方案所述的自支撑碳硒材料或上述技术方案所述制备方法得到的自支撑碳硒材料在锂硒电池中的应用。在本发明中，所述应用优选为将所述自支撑碳硒材料作为锂硒电池的正极材料进行锂硒电池的制备。本发明以所述自支撑碳硒材料作为锂硒电池的正极材料使用时，无需使用集流体和粘接剂。本发明所述自支撑碳硒材料具有自支撑性能，有利于在应用过程中得到无需集流体和粘接剂的锂硒电池正极，并且有利于提高锂硒电池的比容量。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的自支撑碳硒材料及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将聚丙烯腈碳化得到的基础碳纤维布置于石英管式炉中，在氮气(流量为50mL/min)保护条件下，以2℃/min的升温速度升温到950℃，然后马上切换成二氧化碳气体，流量保持在50mL/min并保持950℃条件保温1h进行活化处理，最后切换成氮气保护条件将活化处理后的多孔碳纤维布随炉冷却到室温，得到多孔碳纤维布；
将562mg二氧化硒粉末，溶于10ml去离子水，得到二氧化硒水溶液，至于玻璃蒸发皿中；将600mg所得多孔碳纤维布浸渍在所得二氧化硒水溶液中(按硒：碳布质量比6:4)，充分润湿，然后在40℃干燥12h，得到浸渍料；将浸渍料置于管式炉中，在惰性气体保护下，以2℃/min的速率升温至260℃后保温12h，随炉冷却到室温后，得到自支撑碳硒材料。
对所得自支撑碳硒材料进行扫描电镜测试，测试结果见图1。由图1可见，本实施例所得自支撑碳硒材料表面光滑，硒元素进入到多孔碳纤维布的内部。
对所得自支撑碳硒材料进行X射线衍射测试，测试结果见图2。由图2可见，本实施例所得自支撑碳硒材料没有检测到单质硒的衍射峰，证明硒元素充分分散到碳纤维内部，且保持细小的非晶态。
对所得自支撑碳硒材料进行热重分析，测试结果见图3。由图3可见，本实施例所得自支撑碳硒材料载硒量达到56％，单位面积载硒量达到15mg/cm2。
测试例1
以实施例1制备得到的自支撑碳硒材料为柔性自支撑锂硒电池正极材料(无需集流体和粘接剂)，与金属锂负极组装成扣式电池，在0.135mA/cm2电流密度下进行充放电测试，前三圈充放电测试的测试图见图4。
由图4可见，由本发明提供的自支撑碳硒材料所制备的锂硒电池在0.135mA/cm2电流密度下进行充放电测试，首次放电面积比容量达到8.3mAh/cm2，可充电放电面积比容量3.2mAh/cm2，证明使用本发明提供的自支撑碳硒材料得到的锂硒电池具有较高的放电面积比容量和充放电面积比容量，具有良好的充放电性能。
实施例2
将斜纹编制、沥青碳化得到的基础碳纤维布置于石英管式炉中，在氮气(流量为50mL/min)保护条件下，以2℃/min的升温速度升温到800℃，然后马上切换成二氧化碳气体，流量保持在50mL/min并保持800℃条件保温3h进行活化处理，最后切换成氮气保护条件将活化处理后的多孔碳纤维布随炉冷却到室温，得到多孔碳纤维布；
将421.6mg二氧化硒粉末，溶于5mL去离子水，得到二氧化硒水溶液，至于玻璃蒸发皿中；将300mg所得多孔碳纤维布浸渍在所得二氧化硒水溶液中(按硒：碳布质量比5：5)，充分润湿，然后在40℃干燥12h，得到浸渍料；将浸渍料置于管式炉中，在惰性气体保护下，以2℃/min的速率升温至260℃后保温12h，随炉冷却到室温后，得到自支撑碳硒材料。
对所得自支撑碳硒材料进行热重分析，本实施例所得自支撑碳硒材料单位面积载硒量达到10mg/cm2。
测试例2
以实施例2制备得到的自支撑碳硒材料为柔性自支撑锂硒电池正极材料(无需集流体和粘接剂)，与金属锂负极组装成扣式电池，在0.135mA/cm2电流密度下进行充放电测试，首次放电面积比容量达到7.6mAh/cm2，可充电放电面积比容量达到2.7mAh/cm2，证明使用本发明提供的自支撑碳硒材料得到的锂硒电池具有较高的放电面积比容量和充放电面积比容量，具有良好的充放电性能。
实施例3
将平纹编制、棉布碳化得到的基础碳纤维布置于石英管式炉中，在氮气(流量为50mL/min)保护条件下，以2℃/min的升温速度升温到900℃，然后马上切换成二氧化碳气体，流量保持在50mL/min并保持900℃条件保温2h进行活化处理，最后切换成氮气保护条件将活化处理后的多孔碳纤维布随炉冷却到室温，得到多孔碳纤维布；
将655.8mg二氧化硒粉末，溶于10mL去离子水，得到二氧化硒水溶液，至于玻璃蒸发皿中；将200mg所得多孔碳纤维布浸渍在所得二氧化硒水溶液中(按硒：碳布质量比7：3)，充分润湿，然后在40℃干燥24h，得到浸渍料；将浸渍料置于管式炉中，在惰性气体保护下，以2℃/min的速率升温至260℃后保温12h，随炉冷却到室温后，得到自支撑碳硒材料。对所得自支撑碳硒材料进行热重分析，本实施例所得自支撑碳硒材料单位面积载硒量达到17mg/cm2。
测试例3
以实施例3制备得到的自支撑碳硒材料为柔性自支撑锂硒电池正极材料(无需集流体和粘接剂)，与金属锂负极组装成扣式电池，在0.135mA/cm2电流密度下进行充放电测试，首次放电面积比容量达到9mAh/cm2，可充电放电面积比容量达到3.4mAh/cm2，证明使用本发明提供的自支撑碳硒材料得到的锂硒电池具有较高的放电面积比容量和充放电面积比容量，具有良好的充放电性能。
由以上测试结果表明，本发明所提供的自支撑碳硒材料载硒量为10～17mg/cm2且硒与碳混合均匀、负载稳定；由本发明提供的自支撑碳硒材料为正极材料制备得到的锂硒电池表现出良好的面积比容量和循环稳定性，因此本发明提供的自支撑碳硒材料表现出优异的锂硒电池中的应用潜力；本发明提供的制备方法工艺简单、适宜于工业化生产，具有极大的经济价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种自支撑碳硒材料的制备方法，包括以下步骤：
将多孔碳纤维布在二氧化硒水溶液中浸渍，得到浸渍料；
将所述浸渍料依次进行干燥和硒化处理，得到自支撑碳硒材料；
所述二氧化硒水溶液的浓度为50～100mg/mL；
所述多孔碳纤维布的制备方法包括：将基础碳纤维布进行活化处理，得到所述多孔碳纤维布；
所述活化处理的温度为800～950℃，时间为1～3h，活化气氛为二氧化碳；提供所述活化气氛的气体流量为30～50mL/min；
所述自支撑碳硒材料包括硒单质和多孔碳纤维布；所述自支撑碳硒材料的载硒量为10～17mg/cm2；
所述多孔碳纤维布的密度为10～15mg/cm2；所述多孔碳纤维布的比表面积≥900m2/g，孔体积≥0.85cm3/g；
所述硒化处理的温度为260℃，时间为12～24h；升温至所述硒化处理温度的升温速率为1～2℃/min；
所述硒化处理的气氛为惰性气氛。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔碳纤维布占二氧化硒水溶液中硒与多孔碳纤维布总质量的30～50％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为40～60℃，时间为12～24h。
4.权利要求1～3任一项所述制备方法得到的自支撑碳硒材料在锂硒电池中的应用。
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CN104716345B (zh) * 2013-12-15 2017-05-24 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池阴极催化剂的制备方法
CN104201389B (zh) * 2014-08-20 2016-07-06 中南大学 一种锂硒电池正极的制备方法
GB201517661D0 (en) * 2015-10-06 2015-11-18 Faradion Ltd Process for preparing hard carbon composite materials
CN106571460B (zh) * 2015-10-09 2019-02-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种无粘结剂、自支撑结构的硒正极材料及其制备方法
CN108091497A (zh) * 2017-12-06 2018-05-29 中国科学院上海技术物理研究所 一种多维结构碳纤维柔性电极的制备方法
CN109560270B (zh) * 2018-11-19 2022-04-05 肇庆市华师大光电产业研究院 一种Se@CNT/CP自支撑柔性电极材料、制备方法及应用

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