磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料,其制备方法以及锂硫电池与流程

文档序号:19825942发布日期:2020-02-04 11:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将石墨烯粉、酸化的碳纳米管和普鲁士蓝分散于水中形成分散液,采用液氮冷冻干燥所述分散液,得到多孔的普鲁士蓝/石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料;其中,所述石墨烯粉与酸化的碳纳米管的质量比为1:1~9:1,普鲁士蓝的质量为石墨烯粉与酸化的碳纳米管总质量的5~20wt%;

(2)采用磷化氢气体还原所述复合气凝胶材料中的普鲁士蓝,即得所述磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料。

2.如权利要求1所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述石墨烯粉的厚度为3~5nm,片径为0.5~5um;酸化前碳纳米管的外径为10~20nm,长度为10~30um,纯度为98%以上。

3.如权利要求1所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述石墨烯粉与酸化的碳纳米管的质量比为7:3。

4.如权利要求1所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述普鲁士蓝的质量为石墨烯粉与酸化的碳纳米管总质量的10wt%。

5.如权利要求1所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述冷冻干燥的时间不少于24h。

6.如权利要求1所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述还原的过程具体为:

将步骤(1)得到的复合气凝胶材料置于磷化氢气流中,以2~5℃min-1的速率加热至350~450℃,保持1~2h。

7.如权利要求6所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述载气气流的速度为50~200sccm·min-1

8.如权利要求6所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述磷化氢气流是由次亚磷酸钠加热分解后得到的。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法制备的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料。

10.一种锂硫电池,其特征在于,所述锂硫电池的负极是由权利要求9所述的磷化铁纳米立方体修饰的石墨烯/碳纳米管复合气凝胶材料经灌注多硫化锂后制作得到的。

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