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硫化鉍/碳納米管復合材料及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:12474680閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.硫化鉍/碳納米管復合材料,其特征在于:所述復合材料為介孔結(jié)構(gòu),其中硫化鉍/碳納米管的質(zhì)量比為1:0.11~0.12,比表面積為65~70cm3/g,孔徑為3~4nm;所述硫化鉍為納米棒狀結(jié)構(gòu),長度為50~150nm,寬度為5~10nm,包裹在碳納米管的周圍;所述碳納米管起到連接棒狀Bi2S3的橋梁作用,并在Bi2S3表面外的范圍也有所延伸;其中,硫化鉍/碳納米管的比表面積優(yōu)選為68.02cm3/g,孔徑優(yōu)選為3.31nm。

2.權(quán)利要求1所述硫化鉍/碳納米管復合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

a、按照鉍與硫的摩爾比為1:9~11,取五水硝酸鉍和硫代乙酰胺;按照產(chǎn)物硫化鉍質(zhì)量的0.11~0.12倍,取碳納米管,并對碳納米管進行酸化處理;

b、將a步驟酸化后的碳納米管與硫代乙酰胺進行混合,加水,超聲20~40min,得到分散溶液;優(yōu)選超聲30min;

c、向五水硝酸鉍中加入濃度為0.1mol/L~5mol/L的鹽酸,攪拌,得到透明澄清溶液;

d、將c步驟得到的透明澄清溶液加入到步驟b得到的分散溶液中,攪拌,得到混合溶液;

e、將d步驟得到的混合溶液在110~130℃下反應(yīng)10~15h,冷卻至室溫,離心,干燥,研磨,即得硫化鉍/碳納米管復合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述硫化鉍/碳納米管復合材料的制備方法,其特征在于:五水硝酸鉍是由輝鉍礦提取得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述硫化鉍/碳納米管復合材料的制備方法,其特征在于:a步驟中按照鉍與硫的摩爾比為1:10,取五水硝酸鉍和硫代乙酰胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述硫化鉍/碳納米管復合材料的制備方法,其特征在于:e步驟中混合溶液在120℃下反應(yīng)12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述硫化鉍/碳納米管復合材料的制備方法,其特征在于:干燥溫度為60℃,干燥時間24h。

7.權(quán)利要求1所述硫化鉍/碳納米管復合材料在鋰離子電池中的應(yīng)用,其特征在于:所述鋰離子電池的正極片是由正極集流體和正極漿料制備而成;其中,所述正極漿料是由以下重量比成分制備而成:80~95%的硫化鉍/碳納米管復合材料,2~10%的導電劑和3~10%的粘合劑;正極漿料在正極集流體表面的涂布密度為50~200g/m2,優(yōu)選為100g/m2。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用,其特征在于:所述正極漿料是由以下重量比成分制備而成:80~90%的硫化鉍/碳納米管復合材料,5~10%的導電劑和5~10%的粘合劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述應(yīng)用,其特征在于:所述正極漿料是由以下重量比成分制備而成:90%的硫化鉍/碳納米管復合材料,5%的導電劑和5%的粘合劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求7~9任一項所述應(yīng)用,其特征在于:所述正極集流體為銅箔,所述導電劑為納米石墨、乙炔黑、炭黑中的至少一種;所述粘合劑為聚偏氟乙烯。

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