本發明屬(shu)于鋰離(li)子電池技術領域，尤(you)其涉及一種石墨烯包覆3D花狀硫化鎳(nie)/泡沫鎳(nie)材料(liao)的制備方(fang)法。

背景技術：

目前制備硫化鎳材料的方法主要分為以下幾種，一種是直接合成硫化鎳粉體材料，一種是在泡沫鎳表面生長硫化鎳材料。硫化鎳粉體材料的合成主要以金屬鎳粉或鎳鹽作為原料，選用一定硫源進行硫化制備。Jia-Jia Li等選用金屬鎳粉作為鎳源，硫磺為硫源，通過球磨的方法將兩者充分研磨混合得到硫化鎳前驅物，然后通過高溫焙燒的方法除去多余硫單質。Jun Song Chen等人選用NiSO₄·6H₂O作為鎳源，硫代乙酰胺作為硫源，在水熱條件下，通過控制硫源濃度合成納米線狀硫化鎳材料。Charles Gervas等將乙酸鎳溶液逐滴加入硫代氨基甲酸配體溶液中制備出鎳鹽前驅物，然后通過添加不同烷基胺制備出純相的Ni₃S₄、Ni₃S₂納米線或兩者復合材料。硫化鎳材料較差的導電性，循環過程中材料之間比較容易發生的團聚，以及多硫化物的脫出等等現象嚴重影響材料的電化學性能。為提高材料的導電性能，Tsung-Wu Lin等成功合成了硫化鎳/碳納米管復合材料，其首先將碳納米管進行表面氧化，修飾上一定量含氧基團，然后將其加入含有氯化鎳、硫脲和氨的溶液中，在180℃水熱條件下反應12h得到最終產物。Wendan Yu等則使用細菌纖維素薄膜來制備碳納米管，選用氯化鎳為鎳源，CN₂H₄S為硫源，在同樣的水熱條件下獲得硫化鎳包覆碳納米管的復合材料。泡沫鎳作為一種導電性良好的金屬材料，一方面可以明顯降低復合材料的內阻，另一方面其具有較大的比表面積，可給硫化鎳的生長提供有效的生長區間。Lv Jinlong等人選用硫脲作為硫源，Pluronic P123共聚物作為模板劑，在泡沫鎳基底上合成了片狀的硫化鎳材料。實驗通過控制尿素添加量(0,3mmol,6mmol)，成功制備出了納米線狀、納米片狀和納米棒狀三種形貌的硫化鎳材料。Karthikeyan Krishnamoorthy等人同樣選用硫脲作為硫源，在150℃水熱條件下直接硫化泡沫鎳，反應4h后得到了多孔片狀的硫化鎳/泡沫鎳復合材料。Junjie Li等選用含硫樹脂作為硫源，在高溫條件下，使樹脂中揮發出的硫腐蝕泡沫鎳得到硫化鎳/泡沫鎳復合材料，實驗中硫化鎳的形貌可通過對溫度的控制進行調節。此外，Xu Liu等人和Junsheng Zhu等人同樣采用Na₂S作為硫源，成功在泡沫鎳上生長出了棱形的硫化鎳材料。Canbin Ouyang等人在對泡沫鎳硫化之前進行了酸處理，結果表明酸蝕后的泡沫鎳具有更大的活性，制備出的硫化鎳呈現出納米薄膜狀。Xiaosheng Song等人則使用Na₂S₂O₃作為硫源，在120℃下得到了較為理想的硫化鎳納米薄膜。由于一些金屬硫化物(如硫化鉬，硫化鈦等)或氧化物(氧化鈦)對Li_xS具有較強的吸附能，研究人員開始嘗試將其它金屬硫化物或氧化物與硫化鎳進行復合。Jin Wang等人使用硫代乙酰胺作為硫源，在溶液中加入高分子共聚物HO(CH₂CH₂O)₂₀(CH₂CH(CH₃)O)₇₀(CH₂CH₂O)₂₀H為模板劑，以鉬酸鈉為鉬源進行水熱合成，最終獲得硫化鉬包覆硫化鎳的核殼結構復合材料。Qiuhong Liu等在制備硫化鎳/泡沫鎳之前，使用(NH₄)₂MoS₄對泡沫鎳進行了處理，成功制備出了硫化鎳/硫化鉬/泡沫鎳的分層復合材料，實驗測得較普通的硫化鎳/泡沫鎳材料，其對Li_xS具有更強的吸附能力。Hongbo He等直接選用現有的TiO₂為前驅體，在堿性條件下，成功制備出了棱形硫化鎳-納米管狀TiO₂的復合材料。石墨烯具有很高的電導率，其獨特的2D結構也受到了人們較大的關注。將石墨烯與硫化鎳材料復合不僅可以有效地降低材料內阻，其對硫的脫出也起到很好的限制與吸附能力。Mingxing Wang等人]首先通過CVD法制備出了高質量的石墨烯片，然后在水熱條件下使用硫脲制備出了石墨烯/硫化鎳/泡沫鎳的復合材料。Zhuomin Zhang等人將泡沫鎳置入含有氧化石墨與硫磺的混合溶液中，同樣在水熱條件下即可制備出石墨烯/硫化鎳/泡沫鎳的復合材料。除此之外，Chongjun Zhao等人綜合了摻雜其它金屬硫化物與復合石墨烯的方法，使用Na₂MoO₄作為鉬源，在水熱條件下成功制備出了MoS₂/RGO/硫化鎳的納米復合材料。在上述方法中，粉體硫化鎳多使用金屬鎳粉或鎳鹽制備出，在應用到電極過程中，需要摻雜其它粘結劑和導電材料，制備工藝復雜且成本較高。在使用泡沫鎳作為基體的研究中，泡沫鎳的引入提高了材料的導電性，但生長出的硫化鎳多為棱形，不利于鋰離子在材料內部的脫嵌，且對Li_xS的(de)(de)脫出(chu)起不到限制的(de)(de)作(zuo)用(yong)；使用(yong)石墨烯對(dui)材料進行包覆時，采用(yong)的(de)(de)是水(shui)熱法，該方法雖然簡便，但包覆層(ceng)厚度(du)與(yu)包覆的(de)(de)完善程度(du)不易(yi)控制。

目(mu)前，影響硫(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)材料性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)主要因素(su)是(shi)：硫(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)是(shi)半導體材料，導電性(xing)能(neng)(neng)(neng)不高；在(zai)材料循環(huan)過程中，其中的(de)硫(liu)元(yuan)素(su)容(rong)易(yi)與(yu)鋰離子形成(cheng)多硫(liu)化(hua)(hua)物，該多硫(liu)化(hua)(hua)鋰極容(rong)易(yi)溶解到電解液中而(er)導致硫(liu)元(yuan)素(su)的(de)脫出損耗，使(shi)得材料儲(chu)鋰性(xing)能(neng)(neng)(neng)大(da)大(da)降低，從(cong)而(er)導致電池的(de)循環(huan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)與(yu)倍率性(xing)能(neng)(neng)(neng)迅速衰減。

技術實現要素：

本發明的(de)目的(de)在(zai)于提供(gong)一種石墨烯(xi)包覆3D花(hua)狀硫(liu)化鎳/泡沫鎳材料的(de)制備方法，旨在(zai)解(jie)決硫(liu)化鋰極(ji)容易溶(rong)解(jie)到電解(jie)液中導(dao)致(zhi)硫(liu)元素的(de)脫出損耗，使得(de)材料儲鋰性(xing)能大大降(jiang)低，導(dao)致(zhi)電池的(de)循環性(xing)能與倍率性(xing)能迅(xun)速衰減的(de)問題。

本發明是這樣實現的(de)(de)，一種石(shi)墨(mo)烯(xi)包(bao)(bao)覆3D花(hua)狀硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)(nie)/泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)(nie)(nie)材料(liao)的(de)(de)制(zhi)備(bei)(bei)方法，所(suo)述(shu)石(shi)墨(mo)烯(xi)包(bao)(bao)覆3D花(hua)狀硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)(nie)/泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)(nie)(nie)材料(liao)的(de)(de)制(zhi)備(bei)(bei)方法采用水(shui)熱法制(zhi)備(bei)(bei)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)(nie)/泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)(nie)(nie)復(fu)合材料(liao)，選用硫(liu)(liu)(liu)代(dai)乙(yi)酰胺作為硫(liu)(liu)(liu)源，對泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)(nie)(nie)表(biao)面(mian)進行(xing)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)處理，使片狀硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)(nie)均勻生長于泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)(nie)(nie)表(biao)面(mian)；利用物(wu)理吸附(fu)在硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)鎳(nie)(nie)(nie)/泡(pao)(pao)(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)(nie)(nie)表(biao)面(mian)包(bao)(bao)覆一層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)；采用快速熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)法將吸附(fu)上的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)石(shi)墨(mo)進行(xing)熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)與(yu)還(huan)原，得到(dao)石(shi)墨(mo)烯(xi)包(bao)(bao)覆的(de)(de)復(fu)合材料(liao)。

進一步(bu)，所述石墨(mo)烯包覆3D花狀硫化鎳(nie)/泡(pao)沫鎳(nie)材料(liao)的制(zhi)備方(fang)法(fa)包括以下步(bu)驟：

步驟一，采(cai)用水(shui)(shui)熱法制備硫化(hua)鎳/泡(pao)沫鎳材料，將泡(pao)沫鎳裁成直徑(jing)為1.2cm圓片，分別用稀鹽酸(suan)1mol/L、去離(li)子水(shui)(shui)、無水(shui)(shui)乙醇清(qing)洗(xi)干燥(zao)，稱重備用；取硫酸(suan)鈉，克硫代乙酰(xian)胺溶(rong)于去離(li)子水(shui)(shui)中(zhong)，將溶(rong)液(ye)轉移至100mL水(shui)(shui)熱反應(ying)釜，隨后(hou)加入(ru)4片泡(pao)沫鎳；另取70mL去離(li)子水(shui)(shui)裝入(ru)另一100mL反應(ying)釜用以配重；將反應(ying)釜裝入(ru)均相反應(ying)器中(zhong)，130℃下反應(ying)4h；反應(ying)結(jie)束后(hou)取出(chu)泡(pao)沫鎳，用酒精(jing)及去離(li)子水(shui)(shui)清(qing)洗(xi)干燥(zao)，稱重后(hou)備用；

步驟二，采(cai)用hummers法(fa)制(zhi)備氧化石(shi)墨，以325目石(shi)墨粉作(zuo)為原料，硫酸(suan)(suan)(suan)、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)鈉及高錳(meng)酸(suan)(suan)(suan)鉀(jia)作(zuo)為氧化劑，0～5℃反應(ying)2h后(hou)升溫至35℃反應(ying)2h后(hou)進行梯度式升溫，隨后(hou)加入(ru)100mL去離子(zi)水，70℃保溫30min后(hou)，取出冷卻至室溫，然后(hou)加入(ru)少量雙氧水去除高錳(meng)酸(suan)(suan)(suan)鉀(jia)，得到金黃色(se)溶液；經酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)，水洗(xi)(xi)后(hou)冷凍(dong)干(gan)燥得到氧化石(shi)墨；

步驟三，將氧化石墨分散到去離子水中得到0.5mg/mL的溶液，將制備出的硫化鎳/泡沫鎳極片浸入溶液中24h后取出，經冷凍干燥得到氧化石墨包覆的硫化鎳/泡沫鎳材料；將管式爐加熱通入高純N₂并保溫，將(jiang)盛有復合材料(liao)的(de)氧化鋁方舟由管(guan)式爐(lu)邊緣迅速轉移至(zhi)中央，等管(guan)式爐(lu)降至(zhi)室溫后(hou)取出(chu)，得到石墨烯包覆的(de)硫(liu)化鎳(nie)/泡沫鎳(nie)材料(liao)。

進一步，取0.1克硫(liu)酸(suan)鈉，0.0211克硫(liu)代乙酰胺溶(rong)于70mL去離(li)子水中(zhong)。

進一(yi)步，硫酸(suan)(suan)：石(shi)墨：硝酸(suan)(suan)鈉：高錳酸(suan)(suan)鉀為150ml:2g:6g:6g。

進一步(bu)，梯(ti)度式(shi)升(sheng)溫(wen)50℃/30min、60℃/30min、70℃/30min。

進一步，將管式爐加熱至500℃后通入高純N₂并保溫2h。

本(ben)發明的另一目(mu)的在于提供一種由所(suo)述(shu)石墨烯(xi)包(bao)覆3D花(hua)狀硫化(hua)鎳(nie)(nie)/泡(pao)沫鎳(nie)(nie)材料的制(zhi)(zhi)備(bei)方法制(zhi)(zhi)備(bei)的鋰離子電池。

本發明(ming)的另一目的在于提供一種安裝有所述鋰離子電池(chi)的電動汽車。

本發明提供的石墨烯包覆3D花狀硫化鎳/泡沫鎳材料的制備方法，如圖2所示，首先在泡沫鎳基底上生長出3D花狀硫化鎳。通過對水熱時間的研究發現(圖4)，將水熱時間控制在4h，制備出的硫化鎳/泡沫鎳材料首次容量達到3438mAh/g，經50次循環后容量仍能維持到1254mAh/g，硫化鎳材料的結構穩定性與儲鋰性能得到了提高；水熱時間較低時(1h)，由于材料結構不穩定，初始容量較低，初始容量僅為1124mAh/g；水熱時間較高時(6h、8h)，由于Li_xS的(de)(de)脫出(chu)，材(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)循環(huan)穩定性迅速衰減。然后(hou)在其表面(mian)包覆一層導電(dian)性良(liang)好的(de)(de)石墨(mo)(mo)烯(xi)薄膜，如(ru)圖(tu)3所示(shi)；石墨(mo)(mo)烯(xi)的(de)(de)引入一方(fang)(fang)面(mian)可為材(cai)(cai)(cai)(cai)料構(gou)筑良(liang)好的(de)(de)導電(dian)網絡；另(ling)一方(fang)(fang)面(mian)可有效(xiao)抑制多硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物“穿梭效(xiao)應”的(de)(de)發生，提高材(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學性能，50次循環(huan)之(zhi)后(hou)容量仍(reng)可達(da)到(dao)1410mAh/g(圖(tu)5)；選用硫(liu)(liu)代乙(yi)酰胺(an)作為硫(liu)(liu)源(yuan)，在水熱(re)條件下，通過不斷腐蝕泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)，在其表面(mian)逐漸生長出(chu)3D花狀的(de)(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)/泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)分層結構(gou)；采(cai)用hummers法制備出(chu)的(de)(de)氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)，通過物理吸(xi)附于材(cai)(cai)(cai)(cai)料表面(mian)，冷(leng)凍干燥后(hou)，快速熱(re)膨脹法可還原(yuan)氧化(hua)(hua)石墨(mo)(mo)并使其緊緊貼合于材(cai)(cai)(cai)(cai)料表面(mian)，形成石墨(mo)(mo)烯(xi)包覆的(de)(de)3D花狀硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)/泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)層狀結構(gou)。

本發明(ming)直接在(zai)泡沫(mo)(mo)鎳上(shang)生(sheng)長硫(liu)化鎳，避免了在(zai)循環過(guo)程中(zhong)材(cai)(cai)料受內應(ying)力影(ying)響而導致的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)塌陷；通過(guo)對水熱(re)溫度與(yu)時間(jian)的(de)(de)(de)控制，實現硫(liu)化鎳層(ceng)形(xing)貌與(yu)厚度的(de)(de)(de)調控；直接在(zai)泡沫(mo)(mo)鎳上(shang)生(sheng)長材(cai)(cai)料及引入石墨(mo)烯(xi)均可有效(xiao)提(ti)高復合物的(de)(de)(de)導電性(xing)能(neng)，石墨(mo)烯(xi)的(de)(de)(de)包(bao)覆(fu)作(zuo)用還可以抑(yi)制多硫(liu)化鎳的(de)(de)(de)脫出(chu)，提(ti)高材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)電化學性(xing)能(neng)，包(bao)覆(fu)前(qian)后容量平均提(ti)升了300mAh/g。

本發明的硫化鎳材料來源廣泛，制備工藝簡單，其形成的3D花狀結構給電解液的浸潤和鋰離子的傳輸提供了有效的孔道，從而提高材料的電化學性能；采用泡沫鎳作為基底來直接生長硫化鎳的方法，極大地改善了材料的導電性能與結構穩定性；除此之外，泡沫鎳金屬和引入的石墨烯可明顯提高材料的電導率，復合材料的包覆結構還可有效地抑制Li_xS的脫出，而且石墨烯在熱(re)還原過程(cheng)中產生的C空位可給鋰(li)離子的脫嵌提供(gong)有(you)效的孔道。

附圖說明

圖(tu)1是(shi)本發(fa)明(ming)實施例提供的石墨烯包(bao)覆3D花(hua)狀硫(liu)化鎳(nie)/泡沫(mo)鎳(nie)材料的制備方法流程(cheng)圖(tu)。

圖2是本(ben)發明(ming)實施例(li)提(ti)供的3D花(hua)狀(zhuang)硫(liu)化鎳/泡沫鎳材料掃描電鏡圖。圖中可以看(kan)出硫(liu)化鎳材料生長于泡沫鎳骨架結構上，在高放(fang)大倍率下，硫(liu)化鎳呈(cheng)現(xian)出3D花(hua)狀(zhuang)的多孔結構。

圖3是本發明實(shi)施(shi)例提供(gong)的石(shi)墨(mo)烯包覆(fu)3D花(hua)狀(zhuang)(zhuang)硫化(hua)鎳(nie)/泡(pao)沫鎳(nie)材料前后(hou)對比(bi)掃描電鏡圖。反(fan)應后(hou)，泡(pao)沫鎳(nie)骨(gu)架上的硫化(hua)鎳(nie)被片狀(zhuang)(zhuang)透明石(shi)墨(mo)烯薄膜包覆(fu)起(qi)來(lai)；高(gao)放(fang)大(da)倍率(lv)下(xia)可看到石(shi)墨(mo)烯薄膜上的孔結構，該孔結構給鋰離子的傳輸提供(gong)了通道。

圖(tu)4是本發明實(shi)施(shi)例提供的不同水(shui)熱時間(jian)硫化鎳/泡沫鎳材料(liao)(liao)的循環壽命(ming)曲線示(shi)意圖(tu)。在同一電流密度(du)下(200mA/g)，當(dang)水(shui)熱時間(jian)較(jiao)短時(1h)，由于材料(liao)(liao)結構沒有(you)完全化成(cheng)，材料(liao)(liao)起始(shi)容量相對較(jiao)低；水(shui)熱時間(jian)由4h-8h，材料(liao)(liao)容量升高(gao)，但隨(sui)著時間(jian)的增(zeng)長材料(liao)(liao)的循環壽命(ming)逐漸(jian)變差。

圖5是本發明實(shi)施(shi)例提(ti)供的石墨烯包覆3D花狀(zhuang)硫化鎳/泡沫鎳材(cai)料(liao)前后(hou)循環壽命曲(qu)線(xian)示(shi)意(yi)圖。包覆石墨烯之后(hou)，材(cai)料(liao)的比容(rong)量平均提(ti)升了(le)300mAh/g。

具體實施方式

為了使本(ben)(ben)發明的(de)目的(de)、技(ji)術方案及優點更(geng)加(jia)清楚明白，以(yi)下(xia)結合實施(shi)例(li)，對本(ben)(ben)發明進行進一步詳(xiang)細說明。應(ying)當理解，此(ci)處所描(miao)述(shu)的(de)具體實施(shi)例(li)僅僅用(yong)以(yi)解釋本(ben)(ben)發明，并不用(yong)于限定本(ben)(ben)發明。

下(xia)面結合附圖對本發明的(de)應用原(yuan)理作詳細的(de)描(miao)述。

如(ru)圖1所(suo)示，本發(fa)明(ming)實施例提供的(de)石墨烯包覆3D花(hua)狀硫(liu)化鎳/泡沫鎳材料的(de)制備方(fang)法包括以下步驟：

S101：采用水熱法制備硫(liu)(liu)化鎳(nie)(nie)/泡沫(mo)鎳(nie)(nie)材(cai)料(liao)，首先將(jiang)泡沫(mo)鎳(nie)(nie)裁成直徑(jing)為1.2cm圓片，分(fen)別(bie)用稀(xi)鹽酸(1mol/L)、去離子(zi)(zi)(zi)水、無(wu)水乙醇清(qing)洗干燥，稱重備用。取0.1克硫(liu)(liu)酸鈉，0.0211克硫(liu)(liu)代乙酰胺溶(rong)于70mL去離子(zi)(zi)(zi)水中，將(jiang)溶(rong)液轉移至(zhi)100mL水熱反(fan)應釜，隨(sui)后(hou)加入4片泡沫(mo)鎳(nie)(nie)。另取70mL去離子(zi)(zi)(zi)水裝入另一100mL反(fan)應釜用以(yi)配重。將(jiang)反(fan)應釜裝入均相反(fan)應器中，130℃下反(fan)應4h。反(fan)應結束后(hou)取出泡沫(mo)鎳(nie)(nie)，用酒精及(ji)去離子(zi)(zi)(zi)水清(qing)洗干燥，稱重后(hou)備用；

S102：采(cai)用hummers法(fa)制備氧(yang)(yang)化(hua)石墨(mo)(mo)。以325目石墨(mo)(mo)粉作(zuo)為原料(liao)，硫酸(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)鈉(na)及高(gao)錳(meng)酸(suan)(suan)鉀作(zuo)為氧(yang)(yang)化(hua)劑，硫酸(suan)(suan)：石墨(mo)(mo)：硝酸(suan)(suan)鈉(na)：高(gao)錳(meng)酸(suan)(suan)鉀為150ml:2g:6g:6g。低溫(wen)(0～5℃)反應2h后(hou)(hou)升溫(wen)至中溫(wen)(35℃)反應2h后(hou)(hou)進行梯度式升溫(wen)(50℃/30min 60℃/30min 70℃/30min)，隨后(hou)(hou)緩慢加入(ru)100mL去離子水(shui)(shui)，70℃保溫(wen)30min后(hou)(hou)，取出冷卻至室溫(wen)，然后(hou)(hou)加入(ru)少量雙氧(yang)(yang)水(shui)(shui)去除高(gao)錳(meng)酸(suan)(suan)鉀，得(de)到金黃色溶液(ye)。經酸(suan)(suan)洗，水(shui)(shui)洗后(hou)(hou)冷凍干燥得(de)到氧(yang)(yang)化(hua)石墨(mo)(mo)；

S103：將氧化石墨分散到去離子水中得到0.5mg/mL的溶液。將制備出的硫化鎳/泡沫鎳極片浸入溶液中24h后取出，經冷凍干燥得到氧化石墨包覆的硫化鎳/泡沫鎳材料。將管式爐加熱至500℃后通入高純N₂并保溫2h，然后將盛有復合材料(liao)的氧化(hua)鋁(lv)方舟由管式(shi)(shi)爐邊緣迅速轉移至(zhi)中央(yang)，等管式(shi)(shi)爐降(jiang)至(zhi)室溫后取出，得到石墨烯包覆的硫化(hua)鎳(nie)/泡沫鎳(nie)材料(liao)。

本發明采(cai)用(yong)水熱(re)法制(zhi)備硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)/泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)復(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，選(xuan)(xuan)用(yong)硫(liu)(liu)代乙(yi)酰胺作為(wei)硫(liu)(liu)源，對泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)進行硫(liu)(liu)化(hua)(hua)處(chu)理，使片狀(zhuang)(zhuang)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)均勻生(sheng)(sheng)長于泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)；利用(yong)物理吸(xi)附在(zai)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)/泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)包(bao)覆一層(ceng)(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨烯(xi)；采(cai)用(yong)快速熱(re)膨(peng)脹法將(jiang)吸(xi)附上的(de)氧(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨進行熱(re)膨(peng)脹與(yu)還(huan)原，得到石(shi)墨烯(xi)包(bao)覆的(de)復(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。本發明提高并改(gai)善硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)結構(gou)(gou)穩定性與(yu)儲鋰性能，首先在(zai)泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)基底上生(sheng)(sheng)長出3D花(hua)狀(zhuang)(zhuang)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)，然后在(zai)其表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)包(bao)覆一層(ceng)(ceng)導(dao)(dao)電(dian)性良(liang)好(hao)的(de)石(shi)墨烯(xi)薄膜；石(shi)墨烯(xi)的(de)引入一方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)可為(wei)材(cai)(cai)(cai)料(liao)構(gou)(gou)筑(zhu)良(liang)好(hao)的(de)導(dao)(dao)電(dian)網絡；另(ling)一方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)可有效抑制(zhi)多硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物“穿梭效應”的(de)發生(sheng)(sheng)，提高材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)電(dian)化(hua)(hua)學性能；選(xuan)(xuan)用(yong)硫(liu)(liu)代乙(yi)酰胺作為(wei)硫(liu)(liu)源，在(zai)水熱(re)條件下，通過不(bu)斷腐(fu)蝕泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)，在(zai)其表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)逐漸生(sheng)(sheng)長出3D花(hua)狀(zhuang)(zhuang)的(de)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)/泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)分層(ceng)(ceng)結構(gou)(gou)；采(cai)用(yong)hummers法制(zhi)備出的(de)氧(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨，通過物理吸(xi)附于材(cai)(cai)(cai)料(liao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)，冷(leng)凍干(gan)燥后，快速熱(re)膨(peng)脹法可還(huan)原氧(yang)化(hua)(hua)石(shi)墨并使其緊(jin)緊(jin)貼合(he)于材(cai)(cai)(cai)料(liao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)，形成石(shi)墨烯(xi)包(bao)覆的(de)3D花(hua)狀(zhuang)(zhuang)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)鎳(nie)/泡(pao)沫(mo)(mo)鎳(nie)層(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)結構(gou)(gou)。

以(yi)上所述僅為本(ben)發明(ming)(ming)(ming)的(de)較佳實施(shi)例而(er)已，并(bing)不用以(yi)限制(zhi)本(ben)發明(ming)(ming)(ming)，凡在本(ben)發明(ming)(ming)(ming)的(de)精神(shen)和(he)原則之內所作(zuo)的(de)任何修改、等(deng)同(tong)替換和(he)改進等(deng)，均應包含在本(ben)發明(ming)(ming)(ming)的(de)保(bao)護范(fan)圍(wei)之內。