[發明專利]一種包覆Co0.85

有效

• 申請號: 201910252274.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109817961B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 鎖國權;李丹;楊艷玲;馮雷;侯小江;葉曉慧;張荔
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/054;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供的一種包覆Co_0.85Se類普魯士藍納米方塊、制備方法及應用，采用兩次水熱法合成石墨烯包覆的Co_0.85Se類普魯士藍復合材料，合成的工藝簡單，易操作，且無毒。合成的Co_0.85Se類普魯士藍被石墨烯完全包覆且出現均勻的納米花方塊，納米方塊的大小均勻，且表面積較大，可以充分與電解液接觸，增加K⁺的傳輸路徑,提高電池的性能。加入的石墨烯具有較高的導電性可以增強活性材料的導電性能，且石墨烯具有較大的比表面積，可以增加與電解液的接觸面積。

技術領域

本發明屬于二次動力電池材料技術領域，具體涉及一種包覆Co0.85Se類普魯士藍納米方塊、制備方法及應用。

背景技術

石墨烯是一種碳原子共價鍵以sp2雜化的具有六邊形苯環結合形成的單原子二維平面結構。石墨烯具有比重超輕、比表面積極大、導熱性優異以及機械性能，載流子速率高達2×10⁵cm²。石墨烯的導電性極強，常溫下電子遷移率高達15000cm²/(V·S)，電阻率只有約8～10Ω，是電阻率最小的材料，從生產角度看，我國有豐富且價格低廉的生產石墨烯的原料石墨，使我國在石墨烯研究上具有一定的優勢。但是石墨烯作為鉀離子電池的電極材料，石墨烯的片層間距較寬，在K⁺嵌入與脫出的過程中極易團聚。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉀離子電池負極材料石墨烯包覆Co_0.85Se類普魯士藍納米方塊、制備方法及應用，其目的在于得到大小均一的石墨烯包覆Co_0.85Se類普魯士藍納米方塊，將石墨烯包覆Co_0.85Se類普魯士藍納米方塊作為鉀離子電池負極材料具有優異的儲鉀性能。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供的一種鉀離子電池負極材料石墨烯包覆Co_0.85Se類普魯士藍納米方塊的制備方法，包括以下步驟：

S1、將醋酸鈷和檸檬酸鈉混合溶解在去離子水中得到溶液A，其中醋酸鈷與檸檬酸鈉的質量比為1：(1～2)，醋酸鈷與去離子水的質量比為(0.3～0.6):20；

S2、將六氰鈷酸鉀溶解在去離子水中得到溶液B，其中，六氰鈷酸鉀與醋酸鈷的質量比為(1～2):1；

S3、將溶液A倒入到溶液B中混合均勻，室溫下攪拌一定時間得到產物C；

S4、將產物C依次經過離心分離、洗滌和烘干處理，得到產物D；

S5、取產物D溶解到由去離子水和石墨烯的分散液組成的混合液中并進行超聲處理得到溶液E；

S6、在溶液E加入亞硒酸鈉充分混合，得到溶液F，其中，亞硒酸鈉與醋酸鈷的質量比為 (2～3):1；

S7、在溶液F中加入水合肼得到溶液H，其中，水合肼與醋酸鈷的質量比為(0.5～1):2；

S8、將溶液H轉移到反應釜中，置于烘箱中進行烘干，然后再室溫下自然冷卻得到產物I；

S9、將合成產物I經離心分離、洗滌和烘干處理，得到石墨烯包覆的Co_0.85Se類普魯士藍的方塊。

優選地，S4中，離心分離的工藝參數為：(10000～15000)rpm。

優選地，S5中，去離子水與石墨烯分散液的質量比為(0.003～0.001)：17；產物D與去離子水的質量比為0.025：17。

優選地，S8中，反應釜的工藝條件：溫度為160～200℃，反應時間為12～24h。