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专利号: 2018113535614
申请人: 湖南工业大学
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:

1.一种有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.制备有序纳米阵列前驱体碳棒:将生物质前驱体与氢氧化钾按比例混合,加入溶剂中,充分反应后,取出样品,过滤干燥,得到有序纳米阵列前驱体碳棒;

S2.制备有序纳米碳棒阵列:将步骤S1得到的有序纳米阵列前驱体碳棒在惰性气体氛围下进行炭化处理,得到有序纳米碳棒阵列;

S3.制备有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料:将步骤S2得到的有序纳米碳棒阵列与氨水进行热处理活化反应,得到氮掺杂的有序纳米碳棒阵列,将其分散处理后,加入硫源经过搅拌、过滤、干燥后,在155 250℃下进行热处理,得到有序纳米阵列氮硫双掺杂~碳/硫复合碳棒材料;

其中,步骤S1的溶剂为蒸馏水和甲醛溶液。

2.根据权利要求1所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述生物质前驱体与氢氧化钾的重量比例为1:3 4,所述溶剂中蒸馏水~和甲醛溶液的体积比为2 3:1。

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3.根据权利要求2所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述生物质前驱体为豆渣、茶籽壳、坚果壳、茶籽饼、花生饼、红薯渣中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,步骤S1的反应工艺参数为:先在低温水热70 80℃条件下反应3 4小时,然后在170~ ~ ~

180℃下反应10 12小时。

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5.根据权利要求1所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述炭化处理的工艺参数为:炭化温度为700 800℃,炭化时间为1 2小~ ~时。

6.根据权利要求1所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述有序纳米碳棒阵列采用超声喷雾法与氨水进行热处理活化反应。

7.根据权利要求6所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述氨水的浓度为25 28%。

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8.根据权利要求6所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述超声雾化法的工艺参数为:在700 800℃下超声雾化1 2小时。

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9.一种权利要求1 8任一项所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的制备~方法制备得到的有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料,其特征在于,所述有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料的直径为1.2 1.7 μm,长度为30 40 μm。

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10.一种锂硫电池,其特征在于,所述锂硫电池使用如权利要求9所述的有序纳米阵列氮硫双掺杂碳/硫复合碳棒材料作为电池的正极材料。