[發明專利]一種核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料及制備和應用

在審

• 申請號: 202010117034.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111292965A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 陳堅;陳達明;王維娟
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/50;H01G11/86
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

1)將Zn(NO₃)₂·6H₂O溶解于甲醇溶液中得到溶液A，將2-甲基咪唑溶解于甲醇溶液得到溶液B，然后將溶液B加入到溶液A中，攪拌、靜置、離心、干燥得到ZIF-8；

2)將所述的ZIF-8分散于甲醇中，然后再加入十六烷基三甲基溴化銨和Co(NO₃)₂·6H₂O得到溶液C，將2-甲基咪唑溶解于甲醇溶液得到溶液D，然后將溶液C加入到溶液D中，攪拌進行水熱反應，然后離心、干燥得到ZIF-67@ZIF-8；

3)將所述的ZIF-67@ZIF-8分散于堿性緩沖溶液中，加入多巴胺，然后攪拌、靜置、離心干燥，得到樣品，將樣品與Se混合，在惰性氣氛下熱處理，得到所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料。

2.根據權利要求1所述的一種核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟1)中Zn(NO₃)₂·6H₂O與2-甲基咪唑的質量比為1:1～3；步驟1)所述的攪拌、靜置、離心、干燥過程中，攪拌的時長為5～20min，靜置的時長為12～36h。

3.根據權利要求1所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟2)中十六烷基三甲基溴化銨、ZIF-8、Co(NO₃)₂·6H₂O與2-甲基咪唑的質量比為1:20～30:20～60:90～180。

4.根據權利要求1所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟2)中水熱反應時間為6～24h，水熱溫度為90～180℃。

5.根據權利要求1所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述的ZIF-67@ZIF-8與多巴胺的質量比為1～4:1，樣品與Se的質量比為1:1～3。

6.根據權利要求1所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述的在惰性氣氛下熱處理，是指以2～6℃/min的速度升溫至350～650℃，保溫2～4個小時，然后自然降溫。

7.根據權利要求1所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述的堿性緩沖溶液為tri-緩沖溶液，其ph為7-9，步驟3)所述的惰性氣氛為氮氣、氬氣或氬氫混合氣中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述的中靜置步驟的時間為12～36h。

9.一種核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料，其特征在于：該負極材料由權利要求1～9中任一項所述的制備方法制備得到,具有核殼和多孔結構,核殼之間存在空隙，含有氮摻雜的雙金屬硒化物。

10.一種如權利要求9所述的核殼結構的鋰離子混合電容器負極材料的應用，其特征在于：該鋰離子混合電容器負極材料應用于鋰離子電池中。