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硫氮雙摻雜石墨烯納米材料及其制備方法與應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):11926333閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種硫氮雙摻雜石墨烯納米材料,其特征在于,所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料按如下方法制備得到:

(1)將硫氮前驅(qū)體、氧化石墨烯按質(zhì)量比0.5~3:1混合后,加入乙醇中,超聲分散均勻,然后于40~90℃烘干,得到氧化石墨烯和硫氮前驅(qū)體的復(fù)合物;

所述的硫氮前驅(qū)體為硫脲、胺基硫脲、硫氮嗪、甲硫氨酸或半胱氨酸;

(2)惰性氣體保護(hù)下,將步驟(1)所得氧化石墨烯和硫氮前驅(qū)體的復(fù)合物置于800~1000℃的高溫下保持1~5h,之后自然冷卻至室溫,得到所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料。

2.如權(quán)利要求1所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料,其特征在于,步驟(1)中,所述的氧化石墨烯為單層氧化石墨烯、寡層氧化石墨烯或多層氧化石墨烯。

3.如權(quán)利要求1所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料,其特征在于,步驟(1)中,所述乙醇的體積用量以氧化石墨烯的質(zhì)量計(jì)為80~400mL/g。

4.如權(quán)利要求1所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料,其特征在于,步驟(1)中,所述乙醇的體積用量以氧化石墨烯的質(zhì)量計(jì)為100~200mL/g。

5.如權(quán)利要求1所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料作為多功能夾層材料在鋰硫電池中的應(yīng)用。

6.如權(quán)利要求5所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料作為多功能夾層材料在鋰硫電池中的應(yīng)用,其特征在于,所述應(yīng)用的方法為:

將所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料按料液質(zhì)量比0.1~30:100加入有機(jī)溶劑中,超聲分散均勻,得到固液混合物漿料,將其用涂布器刷涂在鋰硫電池正極表面,然后真空干燥,即實(shí)現(xiàn)了將硫氮雙摻雜石墨烯納米材料整合于鋰硫電池正極結(jié)構(gòu),后續(xù)按照常規(guī)操作進(jìn)行電池組裝與性能測(cè)試;

所述的有機(jī)溶劑為N-甲基吡咯烷酮或(S)-(+)-5-羥甲基-2-吡咯烷酮;

所述鋰硫電池正極的材料為炭黑/硫、多孔碳/硫、石墨烯/硫、碳納米管/硫、碳纖維/硫或CMK-3/硫;

所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料整合于鋰硫電池正極結(jié)構(gòu)之后,該硫氮雙摻雜石墨烯納米材料占整個(gè)鋰硫電池正極的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.2%~1%。

7.如權(quán)利要求6所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料作為多功能夾層材料在鋰硫電池中的應(yīng)用,其特征在于,所述的硫氮雙摻雜石墨烯納米材料按料液質(zhì)量比1~5:100加入有機(jī)溶劑中。

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