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高性能鋰硫電池正極復合電極新材料S/CuCo2S4/CNTs的制備方法及其應用

455   編輯:中冶有色網   來源:華北水利水電大學  
2025-02-14 15:22:06
權利要求 1. 一種高性能鋰硫電池正極復合電極新材料S/CuCo2S4/CNTs及其制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)配置前驅液 取N,N-二甲基甲酰胺(DMF)置于燒杯中,加入聚丙烯腈(PAN)粉末,恒溫下,在磁力攪拌器內攪拌至完全溶解,得到均一淡黃粘稠的PAN/N,N-二甲基甲酰胺前驅液; (2)制備MWCNTs/PAN納米纖維溶液 鑒于多壁碳納米管(MWCNTs)因其高表面能而在溶液中易于團聚的特性,用羧基化MWCNTs作為增強劑來酸化處理以提升其在溶液中的分散性; 首先稱取步驟(1)得到的前驅液,再加入酸化MWCNTs,磁力攪拌分散,再置于超聲波儀器中超聲處理,再在磁力攪拌器上繼續攪拌至溶液呈現澄清狀態,得MWCNTs/PAN納米纖維溶液; (3)靜電紡PAN/MWCNTs納米纖維膜 將步驟(2)制備的MWCNTs/PAN納米纖維溶液注入注射器中,采用滾筒式靜電紡絲裝置,進行靜電紡絲,得PAN/MWCNTs納米纖維膜,再置于干燥箱中,恒溫干燥,以去除殘余溶劑,確保纖維結構的穩定; (4)制備S/CuCo2S4/CNTs納米纖維復合材料 先將Cu(CH3COO)2·H2O(一水醋酸銅)和Co(CH3COO)2·4H2O(四水合乙酸鈷)混合,再加入硫脲,得Cu.Co.S混合物,溶解于乙醇中,室溫,通過磁力攪拌器攪拌至形成均勻穩定的溶液,隨后,將此溶液與靜電紡絲制得的PAN/MWCNTs納米纖維膜混合,放入烘箱中,保溫反應,反應物除去表面松散的顆粒,得CuCo2S4/CNTs納米纖維復合材料; (5)制備復合電極材料S/CuCo2S4/CNTs 將步驟(4)制備的CuCo2S4/CNTs納米復合材料與硫按照重量比1:4的比例混合研磨,在氬氣保護下,逐步升溫至160 ℃保溫12 h,在升熱過程中形成的顆粒狀 CuCo2S4逐漸吸附到碳纖維表面,得到復合電極材料S/CuCo2S4/CNTs。 2.根據權利要求1所述的一種高性能鋰硫電池正極復合電極材料S/CuCo2S4/CNTs的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)配置前驅液 量取10 ml
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