一种形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法及其在电极中的应用

技术特征：
1.一种形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：制备钴盐与金属有机框架配体的混合液；取一定比例的2-甲基咪唑与六水硝酸钴，溶于一定体积的去离子水，得到钴盐与金属有机框架配体的混合液；步骤s2：在步骤s1制得的混合液基础上调配前驱体溶液并得到前驱体粉末；步骤s3：将得到的前驱体粉末与硫代乙酰胺以一定比例混合，溶于一定体积的去离子水，在室温下磁力搅拌至混合均匀，得到紫黑色悬浊液；步骤s4：将得到的悬浊液转移至高压反应釜聚四氟乙烯内衬中，在90-120℃下反应5-8h后，得到第二溶液；将得到的第二溶液离心并用去离子水反复冲洗，得到第二沉淀物；步骤s5：将得到的第二沉淀物在60-100℃下干燥8-12h，得到相应形貌结构的八硫化九钴材料；其中，步骤s2中，通过调控前驱体得到不同形貌的含钴金属有机框架结构，进而将其硫化得到不同形貌结构的八硫化九钴材料。2.根据权利要求1所述的形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，将步骤s1得到的混合液在室温下磁力搅拌5-10min，得到紫色前驱体溶液；将得到的前驱体溶液静置1-3h后，离心并用去离子水反复冲洗，得到第一沉淀物；并在50-70℃下干燥8-12h，得到前驱体粉末；以此制备得到单叶舟形八硫化九钴材料。3.根据权利要求1所述的形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，将步骤s1得到的混合液中添加一定比例的十六烷基三甲基溴化铵，在室温下磁力搅拌15-30min，得到紫色前驱体溶液；将得到的前驱体溶液静置5-10h后，离心并用去离子水反复冲洗，得到第一沉淀物；并在80-100℃下干燥14-24h，得到前驱体粉末；以此制备得到三叶花形八硫化九钴材料；其中，混合液中十六烷基三甲基溴化铵的质量分数为0.0025％～0.01％。4.根据权利要求2或3所述的形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，2-甲基咪唑、六水硝酸钴与去离子水的质量比为(2-5)：1：140。5.根据权利要求2或3所述的形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，前驱体粉末、硫代乙酰胺与去离子水的质量比为1：(1.5-3.0)：250。6.根据权利要求2所述的形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，所得到的单叶舟形八硫化九钴材料的长轴长度为3-5μm，短轴长度为0.8-1.5μm。7.根据权利要求3所述的形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法，其特征在于，所得到的三叶花形八硫化九钴材料的半径为4-6μm。8.采用权利要求1至7任一项方法制备的八硫化九钴材料在电极中的应用，其特征在于，将得到的八硫化九钴材料用作锂硫或钠硫二次电池的电极材料或修饰电池隔膜。9.根据权利要求8所述的八硫化九钴材料在电极中的应用，其特征在于，八硫化九钴与升华硫复合用作锂硫电池正极材料时，锂硫电池正极包括正极集流体，负极为金属锂；集流体表面涂覆有正极材料，正极材料中包括权利要求1-7任一项方法得到的八硫化九钴材料；以及，八硫化九钴与升华硫复合用作室温钠硫电池正极材料时，钠硫电池正极包括正极集流体，负极为金属钠；集流体表面涂覆有正极材料，正极材料中包括权利要求1-7任一项方法得到的八硫化九钴材料。10.根据权利要求8所述的八硫化九钴材料在电极中的应用，其特征在于，八硫化九钴
修饰微孔聚丙烯隔膜或玻璃纤维隔膜后，用于锂硫电池或室温钠硫电池；修饰隔膜的方法选用涂覆法或水热沉积法。

技术总结
本发明公开了一种形貌可控的八硫化九钴材料的制备方法及其在电极中的应用，通过调控前驱体得到不同形貌的含钴金属有机框架结构，增大八硫化九钴的表面积，进而将其硫化得到不同形貌结构的八硫化九钴材料。本发明方法制备的Co9S8材料可以用来作为锂硫/室温钠硫电池的正极材料去装载单质硫并吸附固定多硫化物，也可用来修饰锂硫/室温钠硫电池的隔膜以阻隔多硫化物的穿梭。多硫化物的穿梭。多硫化物的穿梭。


技术研发人员：武军 娄冰奇 徐志豪 沈可杰 盛卫琴 徐军明
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/6/7