CN111276678B - 单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用 - Google Patents

单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111276678B
CN111276678B CN202010063032.1A CN202010063032A CN111276678B CN 111276678 B CN111276678 B CN 111276678B CN 202010063032 A CN202010063032 A CN 202010063032A CN 111276678 B CN111276678 B CN 111276678B
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
layer graphene
preparation
carbon nanotube
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010063032.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111276678A (zh
Inventor
韩生
常宾
刘芸霜
刘凤茹
孔玥
马健
孙瑶馨
薛原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Technology filed Critical Shanghai Institute of Technology
Priority to CN202010063032.1A priority Critical patent/CN111276678B/zh
Publication of CN111276678A publication Critical patent/CN111276678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111276678B publication Critical patent/CN111276678B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：制备Na2S2溶液；将氧化石墨烯分散于水中获得氧化石墨烯悬浊液，将碳纳米管分散于水中获得碳纳米管悬浊液；将亚硫酸铁溶于水中，并加入抗坏血酸，然后加入分散均匀的氧化石墨烯悬浊液和碳纳米管悬浊液，最后加入Na2S2溶液获得反应混合液；将上述反应混合液在氮气氛围下回流反应，反应产物经过冷却、固液分离、洗涤、干燥得到所述的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料。与现有技术相比，利用本发明制备得到的锂离子电池负极材料具有高比容量、循环稳定性优越、低成本等优点。

Description

单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用
技术领域
本发明属于材料科学和电化学技术领域，尤其是涉及一种单层石墨烯包覆 FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法及应用。
背景技术
作为一种高效的新型清洁能源，锂离子电池因具有众多的优点而倍受关注并得到快速的发展。与传统二次电池相比，锂离子电池具有比能量密度大、工作电压高、循环寿命长等优点。在实际应用中，锂离子二次电池已成功实现商业化，成为电脑、移动电话、新能源汽车等的主要能源。
过渡金属二硫化物(TMDs)由于其晶体结构独特、机械性能优良等物理化学性质，在能源储存与转换和电子设备等领域引起了很大的关注。就技术层面而言， TMDs具备大电流充放电能力优异、循环寿命长、工作温度范围广等优势，是一种丰富廉价的环境友好型自然资源。因此，关于TMDs材料(尤其是自然矿物)的研究已经成为目前先进能源领域最热门的话题之一。
黄铁矿(FeS2)是由地质丰富的元素(硫和铁)组成的半导体，由于其理论容量高(890mAh g-1)、成本低和环保而广受关注。事实上，Li/FeS2电池作为一次电池已经商业化，因为它有更高的容量和寿命。然而，作为可充电锂离子电池负极时，材料在充电/放电循环中会造成大的体积变化和严重的容量衰减，这阻碍它在可充电电池方面的使用。常用的方法是利用导电性优良的碳材料掺杂，形成合理结构的 FeS2/碳复合材料，有效地缓冲体积变化问题和提高材料整体的导电性，从而改善活性物质的电性能。
石墨烯作为具有独特的二维平面结构的碳材料，具有导电性高，延展性好，优异的机械性能等结构特点。因此，将石墨烯与与负极材料复合后通过协同作用能有效提高电极材料的电化学性能。
中国专利CN 105932256A公布了一种石墨烯基FeS2纳米材料及制备与应用。所述的制备方法为：将氧化石墨烯超声分散于水中得到氧化石墨烯悬浊液，再加入还原剂超声处理后得到石墨烯悬浊液；将Na2S与S加入到水中，加热搅拌溶解均匀，得到Na2S2溶液；将FeSO4溶于水并与石墨烯悬浊液混合，然后加入Na2S2溶液，升温至100℃，在惰性气体气氛下回流反应0.5～3h，反应产物经离心分离、干燥、研磨，得到石墨烯基FeS2纳米材料；但是该专利技术在作为锂离子电池负极材料时，导电能力不足，电性能有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的导电性能不佳缺陷而提供一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：
制备Na2S2溶液；
将氧化石墨烯分散于水中获得氧化石墨烯悬浊液，将碳纳米管分散于水中获得碳纳米管悬浊液；
将亚硫酸铁溶于水中，并加入抗坏血酸，然后加入分散均匀的氧化石墨烯悬浊液和碳纳米管悬浊液，最后加入Na2S2溶液获得反应混合液；
将上述反应混合液在氮气氛围下回流反应，反应产物经过冷却、固液分离、洗涤、干燥得到所述的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料。
所述的氧化石墨烯和碳纳米管的质量比为1.2～2.4:1；所述的Na2S与氧化石墨烯的比例为1mmol：0.03～0.06g。
所述的抗坏血酸与氧化石墨烯的质量比为1:1.5～2。
所述的制备Na2S2溶液的步骤为将等摩尔量的硫化钠和硫粉加入去离子水中，加热搅拌溶解均匀，得到所述的Na2S2溶液。
所述的硫化钠为Na2S·9H2O。
所述的氧化石墨烯和碳纳米管均通过超声分散于水中。
所述的回流反应的反应时间为0.5～1.5小时，优选为1小时。
所述的固液分离的方法为离心；所述的洗涤的方法为用去离子水和乙醇对固体离心洗涤。
本发明还提供了采用上述制备方法得到的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的应用，该单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料和粘结剂搅拌混合均匀，将混合物料涂覆到铜箔上，干燥后得到锂离子电池负极。
所述的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料和粘结剂的质量比为9:1；所述的粘结剂为PVDF。
本发明在体系中进一步引入了碳纳米管，利用碳纳米管的可逆能量密度与常用的石墨阳极材料相匹配，因此可以作为锂离子电池电极材料的首要选择。利用该材料可以缓解电池的体积膨胀问题。此外，使用碳纳米管改进的电池的具有优良的稳定性和循环性，并且锂离子电池的放电容量显著提高，电池性能也得到改善。
因此，本发明在进一步制作锂离子负极材料中，只需要将本发明的复合材料和粘结剂混合即可，不再加入导电炭，增加了活性物质的比重。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明过液相沉积的制备单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，能够使FeS2颗粒与碳纳米管包覆在石墨烯片层中间，具有方法简便，易于操作的特点；
(2)本发明以石墨烯和碳纳米管作为原材料，使得此方法具备可设计性，成本低廉；
(3)本发明的方法制备出的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料具有高的比容量和倍率性能，在可充电电池领域具有广泛的应用前景；
(4)本发明的复合材料作为锂离子电池负极显示了优异的电化学性能，具有高比容量、循环稳定性优越、低成本等特点；符合锂离子电池绿色发展的趋势，在能源电池、移动便携式小型电池等领域具有非常好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1得到的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的SEM照片；
图2为实施例1～3得到的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料作为锂离子电池负极材料的循环性能图；
图3为实施例1～3得到的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料作为锂离子电池负极材料的倍率性能图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，并将制备得到的复合材料用作锂离子电池负极材料，测试其电化学性能。
(1)将4mmol Na2S·9H2O和4mmol硫粉放入装有50mL去离子水的烧杯中，边加热边进行磁力搅拌直至形成棕黄色溶液A。取0.12g氧化石墨烯溶液和0.1g 碳纳米管分别溶解在20mL中烧杯进行超声分散均匀。2mmolFeSO4·7H2O溶于20 mL去离子水中，加入0.06g的抗坏血酸，再加入分散均匀的氧化石墨烯溶液和碳纳米管进行混合。最后加入溶液A在N2氛围下回流1h得到黑色的沉淀。将黑色沉淀自然冷却至室温后，采用去离子水和乙醇对材料进行离心，在60℃下干燥得到rGO包覆的介孔单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料，记为FeS2/CNTs/rGO-1 复合材料。该单层石墨烯包覆的FeS2/CNTs/rGO-1复合材料的SEM照片如图1所示，从图1中可以看出，黑色的阴影部分为FeS2颗粒，旁边已经覆盖的为石墨烯片层的阴影，图中表明FeS2颗粒与碳纳米管包覆在石墨烯片层中间。
(2)将复合材料:粘结剂(PVDF)按照9:1的比例，通过磁力搅拌均匀，涂到铜箔上，干燥后切成大小均匀的极片。以所得复合材料作为锂离子电池负极材料组装成锂离子纽扣式半电池，使用纯锂片作为对电极。将1M LiPF6溶解在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)(体积比为1:1)的混合溶液中配置为电解液，利用纽扣式半电池进行电化学测试，其循环性能图、倍率性能图分别如图2、3所示。
实施例2
一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，并将制备得到的复合材料用作锂离子电池负极材料，测试其电化学性能。
(1)将4mmol Na2S·9H2O和4mmol硫粉放入装有50mL去离子水的烧杯中，边加热边进行磁力搅拌直至形成棕黄色溶液A。取0.18g氧化石墨烯溶液0.1g碳纳米管溶解在20mL中烧杯进行超声分散均匀。4mmol FeSO4·7H2O溶于20mL去离子水中，加入0.12g的抗坏血酸，再加入分散均匀的氧化石墨烯溶液进行混合。最后加入溶液A在N2氛围下回流1h得到黑色的沉淀。将黑色沉淀自然冷却至室温后，采用去离子水和乙醇对材料进行离心，在60℃下干燥得到rGO包覆的介孔单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料，记为FeS2/CNTs/rGO-2复合材料。该单层石墨烯包覆FeS2/CNTs/rGO-2复合材料的SEM照片如图1所示；
(2)将复合材料:粘结剂(PVDF)按照9:1的比例，通过磁力搅拌均匀，涂到铜箔上，干燥后切成大小均匀的极片。以所得复合材料作为锂离子电池负极材料组装成锂离子纽扣式半电池，使用纯锂片作为对电极。将1M LiPF6溶解在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)(体积比为1:1)的混合溶液中配置为电解液，利用纽扣式半电池进行电化学测试，其循环性能图、倍率性能图分别如图2、3所示。
实施例3
一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，并将制备得到的复合材料用作锂离子电池负极材料，测试其电化学性能。
(1)将4mmol Na2S·9H2O和4mmol硫粉放入装有50mL去离子水的烧杯中，边加热边进行磁力搅拌直至形成棕黄色溶液A。取0.24g氧化石墨烯溶液0.1g碳纳米管溶解在20mL中烧杯进行超声分散均匀。4mmol FeSO4·7H2O溶于20mL 去离子水中，加入0.12g的抗坏血酸，再加入分散均匀的氧化石墨烯溶液进行混合。最后加入溶液A在N2氛围下回流1h得到黑色的沉淀。将黑色沉淀自然冷却至室温后，采用去离子水和乙醇对材料进行离心，在60℃下干燥得到rGO包覆的介孔介孔单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料，记为FeS2/CNTs/rGO-3复合材料。该单层石墨烯包覆FeS2/CNTs/rGO-3复合材料的SEM照片如图1所示；
(2)将复合材料:粘结剂(PVDF)按照9:1的比例，通过磁力搅拌均匀，涂到铜箔上，干燥后切成大小均匀的极片。以所得复合材料作为锂离子电池负极材料组装成锂离子纽扣式半电池，使用纯锂片作为对电极。将1M LiPF6溶解在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)(体积比为1:1)的混合溶液中配置为电解液，利用纽扣式半电池进行电化学测试，其循环性能图、倍率性能图分别如图2、3所示。
从图2中可以看出，随着石墨烯添加量的增加，单层石墨烯包覆FeS2/CNTs/rGO 复合材料的性能随之上升，在循环50圈后FeS2/CNTs/rGO-3仍能保持745mAh/g的放电比容量，而FeS2/CNTs/rGO-1和FeS2/CNTs/rGO-2由于石墨烯添加量过少，从而导致FeS2材料没有进行很好地包覆，导致电化学性能的下降；从图3中可以看出随着石墨烯添加量的增加，单层石墨烯包覆FeS2/CNTs/rGO复合材料的性能随之上升，不同的电流密度下FeS2/CNTs/rGO-3的放电比容量仍能够很好地保持，没有特别的下降。
实施例4
一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法：将4mmol Na2S·9H2O和4mmol硫粉放入装有50mL去离子水的烧杯中，边加热边进行磁力搅拌直至形成棕黄色溶液A。取0.12g氧化石墨烯溶液和0.1g碳纳米管分别溶解在20mL中烧杯进行超声分散均匀。2mmolFeSO4·7H2O溶于20mL去离子水中，加入0.06g的抗坏血酸，再加入分散均匀的氧化石墨烯溶液和碳纳米管进行混合。最后加入溶液A在N2氛围下回流0.5h得到黑色的沉淀。将黑色沉淀自然冷却至室温后，采用去离子水和乙醇对材料进行离心，在60℃下干燥得到rGO包覆的介孔单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料，记为FeS2/CNTs/rGO-1复合材料。该单层石墨烯包覆的FeS2/CNTs/rGO-4复合材料的SEM照片如图1所示，从图1中可以看出，黑色的阴影部分为FeS2颗粒，旁边已经覆盖的为石墨烯片层的阴影，图中表明FeS2颗粒与碳纳米管包覆在石墨烯片层中间。
实施例5
一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法：将4mmol Na2S·9H2O和4mmol硫粉放入装有50mL去离子水的烧杯中，边加热边进行磁力搅拌直至形成棕黄色溶液A。取0.12g氧化石墨烯溶液和0.1g碳纳米管分别溶解在20mL中烧杯进行超声分散均匀。2mmolFeSO4·7H2O溶于20mL去离子水中，加入0.06g的抗坏血酸，再加入分散均匀的氧化石墨烯溶液和碳纳米管进行混合。最后加入溶液A在N2氛围下回流1.5h得到黑色的沉淀。将黑色沉淀自然冷却至室温后，采用去离子水和乙醇对材料进行离心，在60℃下干燥得到rGO包覆的介孔单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料，记为FeS2/CNTs/rGO-5复合材料。该单层石墨烯包覆的FeS2/CNTs/rGO-1复合材料的SEM照片如图1所示，从图1中可以看出，黑色的阴影部分为FeS2颗粒，旁边已经覆盖的为石墨烯片层的阴影，图中表明FeS2颗粒与碳纳米管包覆在石墨烯片层中间。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (11)

1.一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备Na2S2溶液；
将氧化石墨烯分散于水中获得氧化石墨烯悬浊液，将碳纳米管分散于水中获得碳纳米管悬浊液；
将亚硫酸铁溶于水中，并加入抗坏血酸，然后加入分散均匀的氧化石墨烯悬浊液和碳纳米管悬浊液，最后加入Na2S2溶液获得反应混合液；
将上述反应混合液在氮气氛围下回流反应，反应产物经过冷却、固液分离、洗涤、干燥得到所述的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料；
单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料中，FeS2颗粒与碳纳米管包覆在石墨烯片层中间；
所述的氧化石墨烯和碳纳米管的质量比为1.2~2.4:1。
2.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的Na2S与氧化石墨烯的比例为1mmol：0.03~0.06g。
3.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的抗坏血酸与氧化石墨烯的质量比为1:1.5~2。
4.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备Na2S2溶液的步骤为将等摩尔量的硫化钠和硫粉加入去离子水中，加热搅拌溶解均匀，得到所述的Na2S2溶液。
5.根据权利要求4所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的硫化钠为Na2S∙9H2O。
6.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯和碳纳米管均通过超声分散于水中。
7.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的回流反应的反应时间为0.5~1.5小时。
8.根据权利要求7所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的回流反应的反应时间为1小时。
9.根据权利要求1所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述的固液分离的方法为离心；所述的洗涤的方法为用去离子水和乙醇对固体离心洗涤。
10.一种采用权利要求1所述的制备方法得到的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，该单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料和粘结剂搅拌混合均匀，将混合物料涂覆到铜箔上，干燥后得到锂离子电池负极。
11.根据权利要求10所述的一种单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，所述的单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管复合材料和粘结剂的质量比为9:1；所述的粘结剂为PVDF。
CN202010063032.1A 2020-01-19 2020-01-19 单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用 Active CN111276678B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010063032.1A CN111276678B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010063032.1A CN111276678B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111276678A CN111276678A (zh) 2020-06-12
CN111276678B true CN111276678B (zh) 2021-09-28

Family

ID=71001760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010063032.1A Active CN111276678B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111276678B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112421006A (zh) * 2020-11-19 2021-02-26 江苏大学京江学院 一种锂离子电池正极材料的制备方法
CN112295573B (zh) * 2020-11-24 2021-12-10 中国科学院南京土壤研究所 电芬顿催化剂及其制备方法和应用
CN112436129B (zh) * 2020-12-01 2022-09-02 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种锂离子电池负极复合材料的制备方法
CN113140721B (zh) * 2021-04-21 2022-04-19 南京航空航天大学 一种自支撑铝离子电池正极材料及其制备方法、铝空气电池
CN114551814B (zh) * 2022-02-23 2023-05-09 鲁东大学 一种泡沫镍原位生长硫化镍电极材料的沙浴回流制备方法
CN115954465B (zh) * 2023-03-13 2023-06-09 河北坤天新能源股份有限公司 一种高功率硬碳复合材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104835964A (zh) * 2015-05-14 2015-08-12 哈尔滨工业大学 一种三维大孔石墨烯-碳纳米管-二硫化钼复合材料及其制备方法和应用
CN105244482A (zh) * 2015-09-12 2016-01-13 复旦大学 硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
CN105529431A (zh) * 2016-01-05 2016-04-27 浙江瓦力新能源科技有限公司 化学沉积法制备碳复合二硫化铁材料的制备方法
CN105932256A (zh) * 2016-06-20 2016-09-07 华南理工大学 一种石墨烯基FeS2纳米材料及制备与应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190006122A1 (en) * 2015-07-01 2019-01-03 RAMOT AT TEL-AVIV UNlVERSITY LTD. Electrochemical energy storage devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104835964A (zh) * 2015-05-14 2015-08-12 哈尔滨工业大学 一种三维大孔石墨烯-碳纳米管-二硫化钼复合材料及其制备方法和应用
CN105244482A (zh) * 2015-09-12 2016-01-13 复旦大学 硫化钴镍/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
CN105529431A (zh) * 2016-01-05 2016-04-27 浙江瓦力新能源科技有限公司 化学沉积法制备碳复合二硫化铁材料的制备方法
CN105932256A (zh) * 2016-06-20 2016-09-07 华南理工大学 一种石墨烯基FeS2纳米材料及制备与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
General formation of three-dimensional (3D) interconnected MxSy (M = Ni, Zn, and Fe)-graphene nanosheets-carbon nanotubes aerogels for lithium-ion batteries with excellent rate capability and cycling stability;Wang, Xiujuan等;《JOURNAL OF POWER SOURCES》;20161218;第342卷;第105-115页 *
Graphene-Encapsulated FeS2 in Carbon Fibers as High Reversible Anodes for Na+/K+ Batteries in a Wide Temperature Range;Chen, Changmiao等;《SMALL》;20190204;第15卷(第10期);摘要、第1804740(2-11)页左栏第3段 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111276678A (zh) 2020-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111276678B (zh) 单层石墨烯包覆FeS2/碳纳米管材料的制备方法及应用
CN107221716B (zh) 一种可充电水系锌离子电池
CN102945947B (zh) 柔性无粘结剂自支撑复合电极的制备方法
CN105355877B (zh) 一种石墨烯‑金属氧化物复合负极材料及其制备方法
CN105742602A (zh) 一种钠离子电池负极用Sn/MoS2/C复合材料及其制备方法
CN102623676B (zh) 一种锂硫电池正极用复合材料以及由其制成的正极和电池
CN103594693B (zh) 一种二氧化钛/铌钛氧化物复合材料及其制备和应用
CN103219551A (zh) 一种水系碱金属离子储能器件
WO2015054974A1 (zh) 钨基材料超级电池及超级电容器
CN105958033B (zh) 一种非石墨化碳纳米管/硫复合材料的制备方法及应用
CN104167540A (zh) 负极活性材料及其制备方法以及锂离子电池
CN103560019B (zh) 一种锌离子混合超级电容器
CN103515595A (zh) 硫/聚吡咯-石墨烯复合材料、其制备方法、电池正极以及锂硫电池
CN102916195A (zh) 一种石墨烯包覆氧化铜复合负极材料及其制备方法
CN104916823A (zh) 一种用于锂电池的硅/氧化石墨烯负极材料及其制备方法
CN105609768A (zh) 一种核壳结构的石墨烯/碳包覆的掺杂硫化锂复合材料的制备方法
CN107732203A (zh) 一种纳米二氧化铈/石墨烯/硫复合材料的制备方法
CN108134056A (zh) 一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法
CN106992301A (zh) 一种氮掺杂石墨烯导电剂及其制备方法、包含该导电剂的锂离子电池
CN105609738A (zh) 一种掺杂碳硫化锂核壳结构的正极材料的制备方法
CN102255081B (zh) 一种锂离子电池正负极极片材料及加工方法
CN105529460A (zh) 锂硫电池正极材料、其制备方法及锂硫电池
CN105390665A (zh) 一种水性聚苯胺锂硫电池正极材料及其制备方法
CN110336035A (zh) 一种二氧化锡/氧化铝掺杂碳复合材料及其制备方法
CN102315481A (zh) 高比能富锂多元系锂离子蓄电池及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant