技术特征：
1.一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料，其特征在于，以天然生物质柳絮为前驱体制备多孔碳，然后在多孔碳表面和内壁均匀生长一层磷化镍，其中柳絮衍生多孔碳是一种中空管状结构，直径约为7μm。磷化镍是由细小的微粒紧密排列为不规则的片状结构，并且形成的片状交联在一起。所述复合电极材料的厚度为0.3～0.5mm。2.一种权利要求1所述空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、制备柳絮衍生多孔碳：将收集来的柳絮放入石英舟中铺满，然后放在管式炉中氮气气氛下400℃预碳化2个小时。将得到的黑色絮状物体和koh固体以2:3的比例混合放到研钵中研磨，研磨时间15分钟。将混合物放到干净的石英舟中，然后在管式炉中氮气气氛保护下700℃高温碳化2个小时。随后等降到室温后取出备用。盐酸，以1ml盐酸9ml水的比例配置50ml盐酸溶液，将备用的物体放入盐酸溶液中30分钟。然后过滤取出，将样品放置在烘箱中烘干。步骤二、制备多孔碳/磷化镍复合电极材料：将步骤一所得柳絮衍生多孔碳和硝酸镍水热，然后置于高温管式炉中下游，次亚磷酸钠在上游于一定温度下进行磷化。然后采用熔融渗流方法得到空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料。3.根据权利要求2所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述氮气气氛下400℃预碳化2个小时。4.根据权利要求2所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述升温速率为10℃/min。5.根据权利要求4所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述烘干为真空状态下60℃烘干6～10h。6.根据权利要求5所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述磷化温度为350℃。7.根据权利要求6所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二所述氩气的流速为100sccm。8.根据权利要求7所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二所述磷化时间为2～3h。9.根据权利要求8所述一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二所述渗流温度为155.5℃，时间为10h。10.一种如权利要求1所述空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料在锂硫电池领域的应用。
技术总结
本发明涉及一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料及其制备方法与应用，属于锂硫电池电极材料技术领域。为解决现有锂硫电极材料循环稳定性较差的问题，本发明提供了一种空心管生物质碳/磷化镍/硫复合电极材料，以天然生物质柳絮为前驱体，通过氢氧化钾造孔、高温碳化、磷化在柳絮多孔碳表面生长一层磷化镍。磷化镍是由细小的微粒紧密排列为不规则的片状结构且相互交联在一起，该结构有利于电解液的扩散、电子传输和快速的电化学反应，使该材料具有较高的比电容和优秀的循环稳定性。该电极材料极大改善了电极的导电性和离子的扩散动力学，将其应用于锂硫电池可使锂硫电池的正极具有较高的导电性、稳定的微观结构以及良好的循环稳定性。的循环稳定性。的循环稳定性。
技术研发人员：陈明华 赵鹏浩 梁心琪
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/5/10