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一种碳负载金属氮化物复合材料及其制备方法与应用

2025-11-28 13:20:02 517次浏览

技术特征:

1.一种碳负载金属氮化物复合材料,其特征在于,包括介孔碳纳米管,所述介孔碳纳米管表面负载有高度石墨化的介孔碳和氮化钛团簇。

2.根据权利要求1所述的碳负载金属氮化物复合材料,其特征在于,所述高度石墨化的介孔碳的原料包括聚苯胺、聚多巴胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的碳负载金属氮化物复合材料,其特征在于,所述氮化钛团簇的尺寸为0.5~3nm。

4.权利要求1~3任一项所述碳负载金属氮化物复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的碳负载金属氮化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中各原料的质量份如下:碳纳米管50~100份、软模板800~1200份、苯胺类化合物1200~1600份、扩孔剂3000~4000份、钛前驱体600~1000份。

6.根据权利要求4所述的碳负载金属氮化物复合材料的制备方法,其特征在于,所述钛前驱体包括四氯化钛、异丙醇钛中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的碳负载金属氮化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述氨水与苯胺类化合物的用量比为(1~5)ml:1g。

8.根据权利要求4所述的碳负载金属氮化物复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述煅烧反应的反应温度为700~900℃,反应时间为1~4h。

9.权利要求1~3任一项所述碳负载金属氮化物复合材料在电极材料中的应用。

10.一种锂硫电池,其特征在于,包括正极与负极,所述正极包括权利要求1~3任一项所述碳负载金属氮化物复合材料。


技术总结
本发明公开了一种碳负载金属氮化物复合材料及其制备方法与应用,所述碳负载金属氮化物复合材料为介孔碳纳米管负载超小氮化钛团簇,采用苯胺类聚合物作为锚定和限域的保护剂,使得超小的氮化钛纳米团簇原位生长在有序介孔碳纳米管,所述氮化钛纳米团簇具有充分暴露的表面活性位点和高的原子利用率,对多硫化物具有优异的吸附和催化作用,从而提升锂硫电池性能。本发明的介孔碳纳米管负载氮化钛团簇能够用于制造锂硫电池正极,该材料可极大地提升正极片的导电性,而且在一定程度上抑制了多硫化物穿梭效应,促进了硫的催化转化,其比容量和稳定性均优于商业导电炭黑,大幅度提升锂硫电池的容量,并广泛应用于电动汽车、各种航天器等领域。

技术研发人员:魏子栋,李静,王方正,韩宇莹,李昂
受保护的技术使用者:重庆大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
文档序号 : 【 40126154 】

技术研发人员:魏子栋,李静,王方正,韩宇莹,李昂
技术所有人:重庆大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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魏子栋李静王方正韩宇莹李昂重庆大学
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