[发明专利]一种硫掺杂碳包覆高含量过渡金属硫化物的制备方法及储锂应用

摘要

本发明公开了一种过渡金属硫化物的制备方法。首先以无机盐硝酸钴、硝酸铝、十二烷基硫酸钠为原料，氢氧化钠为碱源制备SDS插层的Co²⁺Co³⁺Al³⁺‑LDH水滑石前驱体。其焙烧后以硫代乙酰胺(TAA)继续完全硫化，最终得到Co₉S₈/S‑C/Al₂O₃纳米复合材料，所制备的硫化物晶粒尺寸为纳米级别，且均匀分散。采用该方法制备的过渡金属硫化物具有超高的电化学活性，源于该材料中的碳能够增加导电性，且在储锂的过程中能够缓冲体积的变化，而低含量非活性物质Al₂O₃的存在又具有缓冲效应，可以缓解在充放电的过程中体积变化引起的应力。将本发明制备的复合材料作为锂离子电池负极材料，对其循环性能进行充放电测试，发现其具有高的可逆比容量及优异的循环稳定性，在电化学领域有着很大的应用潜力。

主权项

1.一种硫掺杂碳包覆高含量过渡金属硫化物复合材料的制备方法，其特征在于以下步骤：(1)将含钴无机金属盐和含铝无机盐与含硫和碳的插层物质混合溶解均匀，并且将碱溶液在惰性气氛的保护下加入到上述溶液当中，置于高温高压环境下晶化反应，水和乙醇离心洗涤，干燥得到插层的水滑石，该步骤所述高温为100–200℃；(2)将步骤(1)中得到的水滑石置于气氛炉中，于惰性气氛下高温焙烧，得到前驱体，冷却至室温后进一步硫化得到硫掺杂碳包覆的过渡金属硫化物，其中所述硫化的条件为使用硫代乙酰胺在100–180℃的条件下水热反应。