[發(fā)明專利]一種碳包覆二硫化鎳材料及其制備方法和作為鈉離子電池負(fù)極材料應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810283605.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN108666540B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)效波;張楊;侯紅帥;趙剛剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開了一種碳包覆NiS₂材料及其制備方法和作為鈉離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用。碳包覆NiS₂材料的制備過程為丁二酮肟與鎳鹽通過配位反應(yīng)合成Ni(DMG)₂棒狀結(jié)構(gòu)；在Ni(DMG)₂棒狀結(jié)構(gòu)表面通過原位聚合包覆聚苯胺，得到Ni(DMG)₂棒狀結(jié)構(gòu)@聚苯胺復(fù)合物；Ni(DMG)₂棒狀結(jié)構(gòu)@聚苯胺復(fù)合物與單質(zhì)硫混合后，置于保護(hù)氣氛下，進(jìn)行煅燒處理，即得碳包覆NiS₂材料，該材料用作鈉離子電池負(fù)極材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，在0.1A g^?1的電流密度下充放電循環(huán)100圈后仍有581mAh g^?1的容量。且這種碳包覆NiS₂材料的制備方法簡(jiǎn)單，條件可控、生產(chǎn)周期短，成本低，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳包覆的NiS₂材料，特別涉及丁二酮和鎳形成的Ni(DMG)₂棒狀結(jié)構(gòu)通過原位包覆聚苯胺以及硫化和碳化形成碳包覆NiS₂材料，尤其涉及碳包覆NiS₂材料作為鈉離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用，屬于鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

能源和環(huán)境問題是當(dāng)今世界最受關(guān)注的問題。在過去的幾十年里，鋰離子電池因其能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用。然而，鋰在地殼中的儲(chǔ)量較低，必然無法滿足近些年興起的動(dòng)力電池及規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域的需求，這樣，尋求新的儲(chǔ)能體系顯得極為重要。

鈉離子電池體系由于具有資源豐富、價(jià)格低廉、環(huán)境友好，以及與鋰離子電池相近的電化學(xué)性能，受到研究者的廣泛關(guān)注。近幾年，大量的儲(chǔ)鈉機(jī)理和相應(yīng)的材料被研究及提出，例如嵌入型的TiO₂、石墨，轉(zhuǎn)化型的Fe₂O₃以及合金型的Sb、P等。然而這些材料存在儲(chǔ)鈉容量低、循環(huán)性能差等相應(yīng)的問題。為了進(jìn)一步提高能量密度和儲(chǔ)鈉性能，需要開發(fā)利用具備高容量的電極材料。