【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
技術(shù)介紹
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技術(shù)介紹
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1、鋰硫(li-s)電池是下一代儲能系統(tǒng)的有力競爭者，其特點是硫資源豐富、環(huán)境可持續(xù)性強、比容量大。然而，使用li-s電池的儲能系統(tǒng)的實際實施仍然面臨挑戰(zhàn)和限制，可溶性多硫化物(lipss)中間體導致“穿梭效應(yīng)”，導致容量衰減。為了促進鋰硫電池的進一步發(fā)展，需要高效的催化劑來加速lipss的轉(zhuǎn)化和抑制其穿梭。金屬硼化鈮是一類金屬間化合物，由于金屬鍵作用而具有金屬性質(zhì)而具有無限的潛力。與其他過渡金屬化合物(如硫化物、氮化物和磷化物)相比，間隙硼化鈮所具有的晶體結(jié)構(gòu)和化學鍵類型的多樣性導致了其不同的物理和化學特性，包括高導電性和特殊的催化能力，因此，這些硼化物在超導、超硬材料的開發(fā)、磁熱效應(yīng)、電子、催化和耐腐蝕性等各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如，具有特殊物理化學性質(zhì)的硼化鈮(nbb2)可以增強lipss的氧化還原動力學，近年來的研究表明，nbb2在li-s電池中具有潛在的催化性能，其中nb和缺電子的b均可以通過b-s和nb-s鍵吸附lipss，極大地豐富了錨定和催化活性位點。但nbb2表面對s物種表現(xiàn)出超強吸附能力，尤其是nb端(>12ev)，導致s牢固的吸附在其表面而無法脫附(死硫)，造成nbb2中毒，電池性能衰減。但這一問題既未引起高度重視，也沒有得到解決。
技術(shù)實現(xiàn)思路
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技術(shù)實現(xiàn)思路
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1、基于上述問題，本文提出了一種用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，該技術(shù)包含以下步驟：
2、(1)nb2o5
3、(2)將步驟(1)中獲得的材料轉(zhuǎn)移到管式爐中進行高溫燒結(jié)處理1-48小時，用熱的去離子水洗滌攪拌1-24小時除去剩余的鹽，用水和乙醇洗滌3-7次，過濾，晾干過夜，得到原子層級鈍化的nbb2納米顆粒材料。
4、優(yōu)選的，步驟(1)中，所用到的鹽可以是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁中的一種或者多種。
5、優(yōu)選的，步驟(1)中，nb2o5和硼粉(b)的質(zhì)量比為1：1～1：4。
6、優(yōu)選的，步驟(1)中，兩種鹽的質(zhì)量比為1：1～1：3。
7、優(yōu)選的，步驟(1)中，若得到碳原子層鈍化的nbb2，所用到的鈍化層源可以是尿素、三聚氰胺、葡萄糖、植酸中的一種或者多種。
8、優(yōu)選的，步驟(1)中，若得到過渡金屬原子鈍化的nbb2，所用到的鈍化層源可以是金屬硝酸鹽、金屬氯化物、金屬碳酸鹽、金屬乙酸鹽中的一種或者多種。
9、優(yōu)選的，步驟(1)中，若得到非金屬原子鈍化的nbb2，在權(quán)利要求(1)中無需加入鈍化層源，而是在除鹽結(jié)束后通入氧氣或者加入硫酸、氫氟酸中一種或者多種。
10、綜上所述，本專利技術(shù)公開了一種用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，可以有效錨定lipss，同時，通過調(diào)節(jié)不同的nb2o5和硼粉(b)的質(zhì)量比以及兩種不同鹽的質(zhì)量比，來優(yōu)化nbb2表面的化學鍵結(jié)合能，可通過調(diào)節(jié)高溫燒結(jié)的溫度，優(yōu)化納米nbb2顆粒的表面形貌；通過調(diào)節(jié)加入鈍化層源的種類，優(yōu)化鈍化效果，從而完善nbb2的表面鈍化。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種提升二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，由于表面原子層級鈍化層的存在，適度的降低了NbB2對含硫物種的吸附能力，避免其中毒，從而使電池表現(xiàn)出高的性能。
2.本專利涉及一種技術(shù)實現(xiàn)NbB2表面原子層級鈍化，避免其被毒化，作為電催化劑可以有效提高鋰硫電池的性能。采用本技術(shù)制備表面鈍化NbB2的步驟包括：
3.如權(quán)利要求2所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟1中，所用到的鹽可以是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁中的兩種。
4.如權(quán)利要求2所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟1中，Nb2O5和硼粉(B)的質(zhì)量比為1:(1-4)。
5.如權(quán)利要求2所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟1中，兩種鹽的質(zhì)量比為1:(1-3)。
6.如權(quán)利要求1所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟2中，若得到C原子層鈍化的NbB2，所用到的鈍化層源可以是尿素、三聚氰胺、葡萄糖、植酸
7.如權(quán)利要求1所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟2中，若得到過渡金屬原子鈍化的NbB2，所用到的鈍化層源可以是金屬硝酸鹽、金屬氯化物、金屬碳酸鹽、金屬乙酸鹽中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟2中，若得到非金屬原子鈍化的NbB2，在權(quán)利要求(1)中無需加入鈍化層源，而是在除鹽結(jié)束后通入O2或者加入硫酸、氫氟酸中一種。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種提升二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，由于表面原子層級鈍化層的存在，適度的降低了nbb2對含硫物種的吸附能力，避免其中毒，從而使電池表現(xiàn)出高的性能。
2.本專利涉及一種技術(shù)實現(xiàn)nbb2表面原子層級鈍化，避免其被毒化，作為電催化劑可以有效提高鋰硫電池的性能。采用本技術(shù)制備表面鈍化nbb2的步驟包括：
3.如權(quán)利要求2所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟1中，所用到的鹽可以是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁中的兩種。
4.如權(quán)利要求2所述的用來提高二硼化鈮電催化性能的原子層級表面鈍化技術(shù)，其特征在于，步驟1中，nb2o5和硼粉(b)的質(zhì)量比為1:(1-4)。
5.如權(quán)利要求2所述的用來提高二硼化鈮電催化性...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李彥娟，高凱旭，王展展，蔡俊輝，賈宏鵬，閆霄，
申請(專利權(quán))人：江蘇師范大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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