[发明专利]水绵基生物质碳材料/纳米硫复合材料的制备方法

摘要

本发明为一种水绵基生物质碳材料/纳米硫复合材料的制备方法。该方法包括以下步骤将水绵清洗、干燥后经真空管式炉加热500~900°C下保温碳化，再与纳米硫超声混合、球磨，经鼓风干燥箱烘干，再通过真空管式炉加热100°C~200°C保温3~6小时，之后随炉冷却至室温，得到目标产物水绵基生物质碳/纳米硫复合材料。本发明首次以水绵为前驱体，合成出了类似于石墨烯的连续片状结构且厚度为纳米尺度的生物质碳材料，该生物质碳材料是由连续纤维组成的片状结构构成，并且又有着纳米级孔洞，均匀连续性比较好，有利于负载硫颗粒，所得复合材料的电化学性能良好。

主权项

一种水绵基生物质碳材料/纳米硫复合材料的制备方法，其特征为包括以下步骤：（1）将水绵用水直接清洗后，再将清洗后的水绵浸入到去离子水中，超声清洗30~60分钟，然后将去离子水换成乙醇再超声清洗30~60分钟，以依次分别在去离子水和乙醇中超声清洗记为清洗一次，清洗2~5次，至溶液澄清；（2）将步骤1中清洗干净的水绵置于真空干燥箱中60°C下干燥3~9小时；（3）将步骤2中干燥的水绵在氩气气氛保护下通过真空管式炉加热，按2～12°C/min的升温速率升至500~900°C后，保温碳化1~4小时，之后随炉冷却至室温，得到水绵基生物质碳材料；（4）将纳米硫和上步得到的水绵基生物质碳材料浸入到去离子水中，超声混合30~60分钟；其中，质量比生物质碳材料：纳米硫=1：2~4；（5）把步骤4得到的物料水溶液于300~900转/分钟的转速下用行星式球磨机湿法球磨3~6小时；（6）随后取出步骤5球磨后的混合溶液，并置于鼓风干燥箱60°C~120°C下将其烘干，6~12小时后得到干燥的硫碳复合固体粉末；（7）将步骤6得到的硫碳复合固体粉末在氩气气氛保护下通过真空管式炉加热，按2～12°C/min的升温速率升至100°C~200°C并保温3~6小时，之后随炉冷却至室温，得到目标产物水绵基生物质碳材料/纳米硫复合材料。