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专利号: 2020104207228
申请人: 安徽大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种柔性核壳异质结构正极材料,其特征在于,包括Co9S8中空纳米棒阵列和NiMn双金属氧化物纳米片均匀生长在碳布柔性基底上,所述NiMn双金属氧化物纳米片均匀包覆在所述Co9S8中空纳米棒的外表面。

2.如权利要求1所述柔性核壳异质结构正极材料,其特征在于,所述Co9S8纳米棒为中空结构,生长在柔性碳布基底上,直径为200~300nm。

3.如权利要求1所述柔性核壳异质结构正极材料,其特征在于,所述NiMn双金属氧化物纳米片的厚度在5~20nm,所述Co9S8中空纳米棒外表面的NiMn双金属氧化物纳米片彼此相互连接,形成三维网络结构。

4.如权利要求1~3任一所述柔性核壳异质结构正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、碳布清洗;

S2、制备Co(CO3)0.35Cl0.2(OH)1.1·1.74H2O/CC:将清洗后的碳布装入含有CoCl2·6H2O和尿素的水溶液的高压反应釜中进行反应,待反应釜自然冷却至室温后,粉色产物用去离子水和乙醇清洗,真空干燥,待冷却后备用;

S3、制备Co9S8/CC:将上述步骤S2制备得到的Co(CO3)0.35Cl0.2(OH)1.1·1.74H2O/CC放入含有Na2S溶液的高压反应釜中进行反应,待反应釜自然冷却至室温后,产物用水和乙醇清洗数次,真空干燥,待冷却后备用;

S4、制备Co9S8@NiMn双金属氧化物:将上述步骤S3制备得到的Co9S8/CC置于含有NiCl2·

6H2O、MnCl2·4H2O和六亚甲基四胺的混合溶液中,搅拌均匀后在反应釜中反应,待反应釜冷却到室温后,产物用水洗涤,真空干燥,退火处理,即得到柔性核壳异质结构正极材料。

5.如权利要求4所述柔性核壳异质结构正极材料的制备方法,其特征在于,所述碳布的清洗过程具体步骤为:将碳布依次放入丙酮、3M的盐酸、无水乙醇和去离子水中,并依次超声10~30min。

6.如权利要求4所述柔性核壳异质结构正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中CoCl2·6H2O的浓度为50~80mM,尿素的浓度为0.5~0.8M;所述步骤S2中反应温度为80~

100℃,反应时间为6~8h。

7.如权利要求4所述柔性核壳异质结构正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中Na2S的浓度为0.5~1M;所述步骤S3中反应温度为100~150℃,反应时间为10~16h。

8.如权利要求4所述柔性核壳异质结构正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中NiCl2·6H2O浓度为20~60mM、MnCl2·4H2O的浓度为20~60mM、六亚甲基四胺的浓度为40~80mM;所述步骤S4中反应温度为80~120℃,反应时间为8~10h。所述步骤S4中退火温度为300~400℃,反应时间为1~3h。

9.如权利要求4所述柔性核壳异质结构正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2、S3和S4中,溶液体积小于反应釜容量的2/3。

10.如权利要求1~3任一项所述柔性核壳异质结构正极材料或权利要求4-9任一项所述制备方法制备得到的柔性核壳异质结构正极材料在能源转换与存储领域的应用。