[发明专利]基于二茂钴的改性多孔碳材料制备及在锂硫电池中的应用

摘要

本发明涉及锂硫电池技术，旨在提供一种基于二茂钴的改性多孔碳材料制备及在锂硫电池中的应用。包括：取环糊精的乙二醇饱和溶液加入二茂钴粉末，超声混合后干燥，得到二茂钴环糊精包合物；将半纤维素加入沸水中，加入氢氧化钠；完全溶溶解再加二茂钴环糊精包合物，搅拌溶解得到黑色溶液；浸入泡沫镍，冷却后移至冷冻干燥器，干燥得到前驱体；将前驱体在氮气氛围保护下碳化，用去离子水洗涤除去氢氧化钠，干燥后恒温碳化，冷却至室温，浸没于盐酸溶液中除掉泡沫镍骨架；洗涤、干燥后得到一体化改性多孔碳材料。本发明具有合成方法环境友好，成本低廉的特点。得到的含钴多孔碳具有比表面积大和大孔容的特点，其中钴成为嵌锂的中心和吸附聚硫的中心。

主权项

1.一种基于二茂钴的改性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)取1L环糊精的乙二醇饱和溶液，加入0.5～10g的二茂钴粉末，在90℃条件下超声振动混合30分钟，使二茂钴分子进入环糊精空腔中；真空干燥后，得到二茂钴环糊精包合物；/n(2)将10～20g半纤维素加入至1L沸水中，搅拌后加入氢氧化钠10～50g；待半纤维素完全溶溶解，再加入1～5g步骤(1)得到的二茂钴环糊精包合物，搅拌溶解1h，得到黑色溶液；将泡沫镍浸入黑色溶液中，冷却至35℃后，在泡沫镍孔洞中形成黑色凝胶；移至冷冻干燥器，干燥12h得到前驱体；/n(3)将前驱体在氮气氛围保护下升温至550℃，恒温碳化2小时，形成预碳化产物；用去离子水洗涤除去氢氧化钠，干燥后升温至900℃，恒温碳化2小时；/n(4)将煅烧产物冷却至室温，浸没于30wt％的盐酸溶液中除掉泡沫镍骨架；用去离子水洗涤，真空干燥后得到一体化改性多孔碳材料。/n