CN114214634B - 石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌的制备及产品和应用 - Google Patents
石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌的制备及产品和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114214634B CN114214634B CN202111308139.9A CN202111308139A CN114214634B CN 114214634 B CN114214634 B CN 114214634B CN 202111308139 A CN202111308139 A CN 202111308139A CN 114214634 B CN114214634 B CN 114214634B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt
- sheet
- zinc
- zno
- salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 62
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 32
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 41
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 9
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 3
- JPWJUWBXBXDIKJ-UHFFFAOYSA-N [Co++].[Co++].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O Chemical compound [Co++].[Co++].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JPWJUWBXBXDIKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IYTNZMHHMAPTKA-UHFFFAOYSA-N [Zn++].[Zn++].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O Chemical compound [Zn++].[Zn++].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IYTNZMHHMAPTKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 claims description 2
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QWZXNFKJCFZDPC-UHFFFAOYSA-J cobalt(2+) disulfate Chemical compound S(=O)(=O)([O-])[O-].[Co+2].[Co+2].S(=O)(=O)([O-])[O-] QWZXNFKJCFZDPC-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- GHGNQWNTEPHORR-UHFFFAOYSA-L cobalt;dichlorocobalt Chemical compound [Co].Cl[Co]Cl GHGNQWNTEPHORR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- RBUOVFCQLHVYOQ-UHFFFAOYSA-J dizinc disulfate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RBUOVFCQLHVYOQ-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- WLBHJIHRLZNSIV-UHFFFAOYSA-J dizinc tetrachloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Zn+2].[Zn+2] WLBHJIHRLZNSIV-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 2
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 13
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明涉及一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴‑氧化锌材料的制备方法及产品和应用。包括下述制备步骤:将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在电解池中进行,电解液是钴盐、锌盐的水溶液,其中,钴盐和锌盐摩尔量比为8~9.5:1;先通过20~30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理400~600 s;然后,在‑20~‑30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200~300 s,得到Co(OH)2·ZnO;在400~450℃石英管中通入纯度高的氨气,反应2~3 h,得Co4N‑ZnO/石墨板。该结构材料具有较大的比表面积和较好的导电性,且制备工艺简单、易操作。
Description
技术领域
本发明涉及电池材料领域,具体地说,涉及一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法及产品和应用。
背景技术
随着社会的发展,锂离子电池备受关注。锂离子电池是目前世界上最为理想的可充电电池,它不仅具有能量密度大、循环寿命长、无记忆效应及污染小等优点。随着技术的进步,锂离子电池将广泛应用于电动汽车、航空航天及生物医药等领域,因此,研究与开发动力用锂离子电池及相关材料具有重大的意义。对于动力用锂离子电池而言,其关键是提高功率密度和能量密度,而功率密度和能量密度提高的根本是电极材料,特别是负极材料的改善。
自上世纪90年代初,日本的科技工作者开发出了层状结构的碳材料,碳材料是最早为人们所研究并应用于锂离子电池商品化的材料,至今仍是大家关注和研究的重点之一,但是碳负极材料存在一些缺陷:电池化成时,与电解液反应形成SEI膜,导致电解液的消耗和较低的首次库伦效率;电池过充时,可能会在碳电极表面析出金属锂,形成锂枝晶造成短路,导致温度升高,电池爆炸;另外,锂离子在碳材料中的扩散系数较小,导致电池不能实现大电流充放电,从而限制了锂离子电池的应用范围。
石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料作为锂离子电池负极材料,通过石墨板上负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌,具有较高的Li+储存容量。该材料被认为是一种具有前途的锂离子电池负极材料。本发明提供一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,石墨板能够提高材料的导电性以及多孔纳米片结构的氮化钴-氧化锌材料具有较大的比表面积和电导率,进一步有利于提高材料的电化学性能。该制备工艺相对简单,易操作。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明目的在于提供一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法。
本发明的再一目的在于:提供上述方法制备的石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料产品。
本发明的又一目的在于:提供上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现,一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,包括下述步骤:
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,其中电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中电解液是钴盐、锌盐的水溶液,其中钴盐和锌盐的摩尔量比为8~9.5:1;
2)在电沉积过程中,通过20~30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理400~600 s;然后,
3)在-20~-30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200~300 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)Co(OH)2·ZnO在石英管中400~450℃通入纯度高的氨气气氛中,反应2~3 h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
本发明提供一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,制备方法简单,工艺条件容易实现,能量消耗低,且制备无污染。
优选的,所述步骤1)中,钴盐是硝酸钴、硫酸钴或氯化钴中的一种或其组合;锌盐是硝酸锌、硫酸锌或氯化锌中的一种或其组合。
本发明还提供了一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,根据上述任一所述方法制备得到。
所得材料结构具有较大的比表面积和较好的导电性,能够阻止电解液对材料的腐蚀发生副反应,进而可以提高材料的电化学性能。解决了在锂离子电池循环过程中比容量衰减相对较快,电化学性能相对较差的问题。
本发明也提供了一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料在锂电负极中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明提供一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法。该结构具有较大的比表面积和较好的导电性,能够阻止电解液对材料的腐蚀发生副反应,进而可以提高材料的电化学性能。解决了在锂离子电池循环过程中比容量衰减相对较快电化学性能相对较差的问题。并且制备方法简单,工艺条件容易实现,能量消耗低,且制备无污染。
附图说明
图1为实施例1 Co4N- ZnO/石墨板的循环寿命图;
图2为实施例2 Co4N- ZnO/石墨板的放电曲线图;
图3为实施例3 Co4N- ZnO/石墨板的放电曲线图。
具体实施方式
本发明通过下面具体实例进行详细的描述,但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。
实施例1
一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-二氧化锌材料,按如下步骤制备:
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐硝酸钴、锌盐硝酸锌的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为8:1;
2)在电沉积过程中,通过20mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理600 s;然后,
3)在-20mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积300 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中,400℃通入纯度高的氨气气氛中,反应3 h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
图1是Co4N- ZnO/石墨板的循环寿命图,首次放电比容量为1360 mAh/g,经过50次循环后,放电比容量为330 mAh/g。
实施例2
一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-二氧化锌材料,与实施例1步骤近似,按如下步骤制备,
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐硫酸钴、锌盐硫酸锌的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为9:1;
2)在电沉积过程中,通过30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理时间400s;然后,
3)在-30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中450℃通入纯度高的氨气气氛中,反应2h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
图2是Co4N- ZnO/石墨板的放电曲线图。首次放电比容量是1600 mAh/g,第2次放电比容量是796 mAh/g,经过50次循环放电比容量是402 mAh/g。
实施例3
一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-二氧化锌材料,与实施例1步骤近似,按如下步骤制备,
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐氯化钴、锌盐氯化锌的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为9:1;
2)在电沉积过程中,通过30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理400 s;然后,
3)在-30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中450℃通入纯度高的氨气气氛中,反应2 h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
图3是Co4N- ZnO/石墨板的放电曲线图。首次放电比容量是1390 mAh/g,第2次放电比容量是735 mAh/g,经过50次循环放电比容量是306 mAh/g。
Claims (6)
1.一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐、锌盐的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为8~9.5:1;
2)在电沉积过程中,通过20~30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理400~600 s;然后,
3)在-20~-30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200~300 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中400~450℃通入纯度高的氨气气氛中,反应2~3 h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板;其中,
步骤1)所述钴盐是硝酸钴、硫酸钴或氯化钴中的一种或其组合;锌盐是硝酸锌、硫酸锌或氯化锌中的一种或其组合。
2.根据权利要求1所述的石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,其特征在于,按如下步骤制备:
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐硝酸钴、锌盐硝酸锌的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为8:1;
2)在电沉积过程中,通过20mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理600 s;然后,
3)在-20mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积300 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中,400℃通入纯度高的氨气气氛中,反应3 h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
3.根据权利要求1所述的石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,其特征在于,按如下步骤制备:
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐硫酸钴、锌盐硫酸锌的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为9:1;
2)在电沉积过程中,通过30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理时间400 s;然后,
3)在-30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中450℃通入纯度高的氨气气氛中,反应2h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
4.根据权利要求1所述的石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料的制备方法,其特征在于,按如下步骤制备:
1)将石墨板、铂板和饱和甘汞电极分别作为工作电极、对电极和参比电极,电沉积在一个50 mL电解池中进行,其中,电解液是钴盐氯化钴、锌盐氯化锌的水溶液,所述的钴盐和锌盐的摩尔量比为9:1;
2)在电沉积过程中,通过30 mA/cm2的电流密度对石墨板进行阳极处理400 s;然后,
3)在-30 mA/cm2电流密度条件下进行阴极沉积200 s,得Co(OH)2·ZnO;
4)所得的Co(OH)2·ZnO在石英管中450℃通入纯度高的氨气气氛中,反应2 h,得石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料Co4N- ZnO/石墨板。
5.一种石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料,其特征在于根据权利要求1至4任一项所述方法制备得到。
6.一种根据权利要求5所述石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌材料在锂电负极材料中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111308139.9A CN114214634B (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌的制备及产品和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111308139.9A CN114214634B (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌的制备及产品和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114214634A CN114214634A (zh) | 2022-03-22 |
CN114214634B true CN114214634B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=80696553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111308139.9A Active CN114214634B (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌的制备及产品和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114214634B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116253636B (zh) * | 2023-02-17 | 2023-09-19 | 中南大学 | 一种Co4N/CNE纳米材料的应用 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104167537A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-11-26 | 杭州电子科技大学 | 一种锂离子电池用石墨烯/氧化锌复合负极材料及其制备方法 |
CN108023071A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-11 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 泡沫石墨烯负载镍钴氧负极材料的制备方法及其产品和应用 |
KR20180057388A (ko) * | 2016-11-22 | 2018-05-30 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어 및 리튬 코발트 인산화물을 포함하는 쉘을 포함하는 양극 활물질 입자 및 이의 제조 방법 |
CN108539170A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-14 | 江西师范大学 | 锂离子电池纳米片负极材料的形成方法 |
CN109659142A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-19 | 中山大学 | 一种石墨碳/金属氮化物复合纳米管阵列及其制备方法和应用 |
CN109742396A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-10 | 燕山大学 | 一种多孔氮化钴及其制备方法和应用 |
CN110038614A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-23 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种氮化钴负载的氮掺杂碳材料及其制备方法 |
CN111952556A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-17 | 华南理工大学 | 一种Co4N纳米片阵列修饰的木材衍生碳基材料、锂硫电池正极及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101508128B1 (ko) * | 2013-04-22 | 2015-04-08 | 한국에너지기술연구원 | 리튬-공기 전지용 양극, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 리튬-공기 전지 |
-
2021
- 2021-11-05 CN CN202111308139.9A patent/CN114214634B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104167537A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-11-26 | 杭州电子科技大学 | 一种锂离子电池用石墨烯/氧化锌复合负极材料及其制备方法 |
KR20180057388A (ko) * | 2016-11-22 | 2018-05-30 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 코발트 산화물을 포함하는 코어 및 리튬 코발트 인산화물을 포함하는 쉘을 포함하는 양극 활물질 입자 및 이의 제조 방법 |
CN108023071A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-11 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 泡沫石墨烯负载镍钴氧负极材料的制备方法及其产品和应用 |
CN108539170A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-14 | 江西师范大学 | 锂离子电池纳米片负极材料的形成方法 |
CN109659142A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-04-19 | 中山大学 | 一种石墨碳/金属氮化物复合纳米管阵列及其制备方法和应用 |
CN109742396A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-10 | 燕山大学 | 一种多孔氮化钴及其制备方法和应用 |
CN110038614A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-23 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种氮化钴负载的氮掺杂碳材料及其制备方法 |
CN111952556A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-17 | 华南理工大学 | 一种Co4N纳米片阵列修饰的木材衍生碳基材料、锂硫电池正极及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Hamid M. Shaikh 等.Synthesis of carbon nanoparticles/zinc oxide/zinc cobalt oxide composite and its electrochemical properties.Ceramics International.2020,18096-18100. * |
严喜样 等.Co3O4/N掺杂三维石墨烯的制备及其电化学性能.电源技术.2018,第42卷(第4期),562-564,596. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114214634A (zh) | 2022-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111063893A (zh) | 三维导电骨架/金属氮化物复合锂金属负极集流体的制备方法 | |
CN111354933B (zh) | 一种应用于锂硫电池正极材料的氮化钨/氮掺杂石墨烯/氧化钨复合材料的制备方法 | |
CN110350184B (zh) | 一种用于电池正极材料的高容量NiMoO4储能材料的制备方法 | |
CN109148894A (zh) | 锂离子电池正极、全固态锂离子电池及其制备方法与用电器件 | |
CN113299928A (zh) | 高性能柔性二次锌银锌空混合电池正极材料的制备方法 | |
CN115020676A (zh) | 一种稳定氧变价的钠离子电池正极材料及其制备方法 | |
CN106981650B (zh) | 一种纳米级单质铋的制备方法 | |
CN114214634B (zh) | 石墨板负载多孔纳米片氮化钴-氧化锌的制备及产品和应用 | |
CN111916721A (zh) | 一种以镁锂合金为负极的镁硫二次电池 | |
CN113871624A (zh) | 一种用于水系锌离子电池的锌负极涂层材料及其制备方法和应用 | |
CN110931750A (zh) | 一种铜掺杂氧化钴多孔纳米片复合材料及储能应用 | |
CN113488653B (zh) | 一种高稳定的柔性锌负极材料及其制备方法和应用 | |
CN113636554B (zh) | 一种碳化钛-碳核壳阵列负载垂直石墨烯/二氧化锰复合材料及其制备方法和应用 | |
CN115881915A (zh) | 一种由超快微波技术原位构建锌负极金属复合物保护层的规模化制备方法及其应用 | |
CN111952595B (zh) | 一种基于尖端效应的无枝晶金属负极载体及其制备方法 | |
CN115172639A (zh) | 一种自支撑式钾离子预嵌入锰基正极及其制备方法与应用 | |
CN109841810B (zh) | 一种Ni-NiO/C复合材料的制备方法及应用 | |
CN111816853B (zh) | CuS-Cu7.2S4纳米复合材料、锂电池及制备方法 | |
CN110518194B (zh) | 一种原位碳包覆制备核壳型硅/碳复合材料的方法及其应用 | |
CN109698323B (zh) | 一种用于锂离子电池的预锂化负极材料及其制备方法 | |
CN112573508A (zh) | 石墨烯包覆核壳氧化亚锡@氧化锡材料的制备方法及产品和应用 | |
CN110156079B (zh) | 线状钒酸铜负极材料的制备方法及产品和应用 | |
CN112151778B (zh) | 一种锂离子电池负极材料的制备及其应用 | |
CN114628685B (zh) | 一种超亲锂高稳定的金属锂复合负极片及电池 | |
CN109301198A (zh) | 一种镍纳米片阵列负载氧化锌复合电极及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |