[发明专利]钠离子电池纳米片阵列磷化镍/3D石墨烯复合材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201710614120.4 | 申请日： | 2017-07-25 |
| 公开（公告）号： | CN107331851B | 公开（公告）日： | 2019-11-29 |
| 发明（设计）人： | 王晓敏;李慧君;田真;王永祯;赵振新 | 申请（专利权）人： | 太原理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/054;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 14100 太原科卫专利事务所(普通合伙) | 代理人： | 朱源;曹一杰<国际申请>=<国际公布>= |
| 地址： | 030024 *** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种钠离子电池纳米片阵列磷化镍/3D石墨烯复合材料及其制备方法；该复合材料由泡沫镍通过CVD法制备了3D石墨烯，通过与pH=3的去离子水进行水热法反应，在载有3D石墨烯的泡沫镍基底上生成Ni(OH)2纳米片阵列结构；将所述纳米片阵列Ni(OH)2/3D石墨烯复合材料与磷源分别置于管式炉的两端，加热管式炉，同时从放置无机磷源的管式炉一端通入流动性惰性气体，进行热处理；待反应冷却至室温，即得纳米片阵列磷化镍/3D石墨烯复合材料；本发明整体制备方法简单，环境友好，通过磷化镍与3D石墨烯复合提升了材料性能，将该材料用作自支撑钠离子电池负极材料无需导电剂，具有高比容量以及良好的倍率性能，具有广阔的工业化应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 钠离子 电池 纳米 阵列 磷化 石墨 复合材料 及其 制备 方法 | ||
【主权项】：
1.制备钠离子电池纳米片阵列磷化镍/3D石墨烯复合材料的方法，其特征在于：将泡沫镍表面处理后通过CVD法制备3D石墨烯；将载有3D石墨烯的泡沫镍骨架通过水热法制备纳米片阵列Ni(OH)2/3D石墨烯复合材料；将载有纳米片阵列Ni(OH)2/3D石墨烯复合材料的泡沫镍骨架与无机磷源分别置于两个石英舟中，将两个石英舟分别放入管式炉的两端，加热所述管式炉至300～400℃，同时从放置无机磷源的管式炉一端通入流动性惰性气体，进行热处理；待反应冷却至室温，即得；/n所述CVD法制备3D石墨烯，将泡沫镍用乙醇和去离子水分别超声15~20min进行表面处理，干燥，然后将干燥后的泡沫镍放入充有氩气和氢气的管式炉的石英管中，所述氩气和氢气体积比例为2~3：1，对所述管式炉进行加热，加热时间为2~3小时，且在加热时间为第2小时±5~10mim，管式炉的温度是1000℃时通入5~10 sccm的甲烷5~15分钟，通气结束后将放有泡沫镍的石英管快速拉出，使放有泡沫镍的石英管部分置于空气中冷却，即获得表面负载有3D石墨烯的泡沫镍；/n所述无机磷源为次亚磷酸钠，进行热处理时间为50~100分钟；/n所述次亚磷酸钠与泡沫镍质量之比为0.9～1.1：1，即保证次亚磷酸钠过量，获得的镍磷化物为Ni3P；/n所述钠离子电池纳米片阵列磷化镍/3D石墨烯复合材料，是在载有3D石墨烯的泡沫镍骨架上生长镍的金属磷化物；镍的金属磷化物是空间交叉纳米片阵列结构，并且厚度平均值为20~80nm。/n
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