[發明專利]鈉離子電池負極材料的形成方法

有效

• 申請號: 201711206863.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107978750B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 屈耀輝;劉文亮;郭滿滿;曾凡焱;張文娟;俞挺;袁彩雷
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/583;H01M10/054
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

1.一種鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，包括：

在氨水條件下，將碳納米纖維、表面活性劑和正硅酸四乙酯按質量比1：5-8：8-10的比例攪拌均勻，常溫下反應6小時至10小時，發生溶膠凝膠過程獲取碳纖維-表面活性劑-介孔二氧化硅復合材料；

將所述碳纖維-表面活性劑-介孔二氧化硅復合材料放置于過量的硝酸銨與乙醇溶液中浸泡16小時至20小時，發生離子交換過程去除復合材料內部的表面活性劑，得到碳纖維-介孔二氧化硅復合材料；

將所述碳纖維-介孔二氧化硅復合材料與碳源、氮源、硫源按照質量比為1：5-9：3-7：3-7的比例，加入去離子水，調成混合溶液，均勻攪拌，放置于油浴裝置中加熱至100攝氏度至120攝氏度，保溫3小時至4小時，進行溶劑蒸發過程獲取碳纖維-含氮硫碳源-介孔二氧化硅復合材料；

所述碳纖維-含氮硫碳源-介孔二氧化硅復合材料在惰性氣氛保護下加熱至800攝氏度至1000攝氏度并保溫2小時至3小時；

然后用過量的0.1摩爾/升的氫氟酸溶液除去所述碳纖維-含氮硫碳源-介孔二氧化硅復合材料內部的二氧化硅模板；

過濾、洗滌，100攝氏度至120攝氏度下真空干燥，獲得同軸電纜結構的碳纖維-氮硫共摻雜介孔碳復合材料。

2.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述碳納米纖維的直徑為50納米至150納米。

3.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述碳源物質為葡萄糖、蔗糖、果糖、纖維素、淀粉中的一種或者幾種。

4.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述氮源物質為乙二胺、苯胺、尿素、三聚氰胺、雙氰胺、正丙胺、N-甲基-N-乙基苯、吡啶、吡咯中的一種或者幾種。

5.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述硫源物質為辛硫醇、十二硫醇、硫脲、二芐基二硫、甲硫氨酸、氨基酸、噻唑中的一種或者幾種。

6.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述惰性氣氛為氮氣或氬氣氣氛。

7.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述碳纖維-氮硫共摻雜介孔碳復合材料具有介孔結構。

8.如權利要求7所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述介孔孔徑為2.0納米至10納米。

9.如權利要求7所述的離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述碳纖維-氮硫共摻雜介孔碳復合材料的比表面積為200米²/克至2000米²/克，孔容為0.05厘米³/克至2.50厘米³/克。

10.如權利要求1所述的鈉離子電池負極材料的形成方法，其特征在于，所述碳纖維-氮硫共摻雜介孔碳復合材料含氮原子數百分含量為0.05％至20％，含硫原子數百分含量為0.05％～20％。