[发明专利]一种具有纳米片层组装的三维环状微纳结构的硫化钴的制备方法及其应用

摘要

本发明属于硫化物纳米材料技术领域，公开了一种具有纳米片层组装的三维环状微纳结构的硫化钴的制备方法及其应用。该发明的制备方法将CoCl₂·6H₂O溶于乙二胺中，再加入硫代乙酰胺，然后将上述溶液转移到反应釜中，对产物进行洗涤干燥，得到具有纳米片层组装的三维环状微纳结构的硫化钴。本发明操作简单、容易制备、可控性高，而且合成原料廉价、产率高。这种由纳米片层组装的三维环状结构硫化钴，有着良好的电化学性能。在电流密度为100mA/g时，其首次放电比容量为745mAh/g，在电流密度为1A/g时循环200圈后容量仍高达392mAh/g，循环稳定性好，是一种性能优异的钠离子电池负极材料，在储能方面应用前景广阔。

主权项

1.一种具有纳米片层组装的三维环状微纳结构的硫化钴在钠离子电池负极材料中的应用，其特征在于：所述具有纳米片层组装的三维环状微纳结构的硫化钴的制备方法为：1)将CoCl₂·6H₂O加入到乙二胺中，搅拌溶解，得到混合溶液A；2)在步骤1)所得混合溶液A中，加入硫代乙酰胺，搅拌溶解，得到混合溶液B；3)将步骤2)所得混合溶液B转移到反应釜中反应；4)将步骤3)所得的产物分离洗涤干燥，即得到三维环状微纳结构的硫化钴；所述步骤1)混合溶液A中的Co²⁺的浓度为0.07～0.17mol/L；所述步骤2)混合溶液B中Co²⁺与硫代乙酰胺的摩尔浓度比为0.26～0.63；所述步骤3)反应釜中反应的条件为180℃下反应48h；所述步骤4)洗涤的条件为用去离子水和无水乙醇分别洗涤3～4次；所述步骤4)干燥的条件为在60℃真空烘箱中干燥10～12h；利用该三维环状微纳结构硫化钴组装成钠离子电池，在电流密度为100mA/g时，其首次放电比容量为745mAh/g，在电流密度为1A/g时循环200圈后容量为392mAh/g。