[发明专利]一种层间嵌入Co1-xS的石墨烯基复合材料的制备方法

摘要

一种层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料的制备方法，它涉及石墨烯基复合材料的制备方法。它是要解决现有Co1‑xS和石墨烯复合材料的储氢性能差、高密度放电电流下的性能低和循环稳定性差的技术问题。本发明的复合材料是由Co1‑xS和石墨烯复合的三明治层状结构，Co1‑xS嵌入在石墨烯的片层中间，其中石墨烯与Co1‑XS的摩尔比为1:(0.9～1.5)。制法：先将石墨烯与硫粉混合、球磨，然后再加入钴粉进行混合、球磨，得到层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料。该材料制成储氢合金电极其最大储氢容量达到3.73wt％，制成的电池，在循环50次后的储氢能力仍保持在88％以上，可用于储氢领域。

主权项

1.一种层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将石墨烯与硫粉按照摩尔比为1:（1~1.5）进行混合，得到混合粉末Ⅰ；二、按ZrO2磨球与混合粉末Ⅰ的质量比为（18~20）:1的比例，将ZrO2磨球与混合粉末Ⅰ装入具有ZrO2内衬的球磨罐中，充入高纯氩气，最后将球磨罐固定于球磨机里，在球磨机转速为900~1000rpm的条件下球磨24~30h，待球磨结束，球磨罐冷却至室温后，得到石墨烯/S/石墨烯粉末；三、按石墨烯/S/石墨烯粉末中S与Co的摩尔比为1:（0.9~1）将步骤二制备的石墨烯/S/石墨烯粉末与钴粉进行混合，得到混合粉末Ⅱ；四、按ZrO2磨球与混合粉末Ⅱ的质量比为（10~15）:1，将ZrO2磨球与混合粉末Ⅱ放入具有ZrO2内衬的球磨罐中，充入高纯氩气，最后将球磨罐固定于球磨机里，在球磨机转速为400~500rpm的条件下球磨24~30h，待球磨结束，球磨罐冷却至室温，得到层间嵌入Co1‑xS的石墨烯基复合材料；该复合材料是由Co1‑XS和石墨烯复合的三明治层状结构，Co1‑xS嵌入在石墨烯的片层中间，其中石墨烯与Co1‑XS的摩尔比为1:（0.9~1.5）；步骤二和步骤四中所述的高纯氩气是指质量百分浓度大于99.999%的氩气。