[發明專利]一種高比容量的鈉離子電池負極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010126414.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111244429A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王新;王加義
• 申請（專利權）人: 肇慶市華師大光電產業研究院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/52;H01M4/62;H01M10/054;C01G51/04;C01B21/06
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司 12222
• 代理人: 郭平平

1.一種高比容量的鈉離子電池負極材料，其特征在于，該負極材料為具有空心球結構的氮化鈷-四氧化三鈷復合物。

2.一種權利要求1所述高比容量鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備四氧化三鈷空心球：首先將葡萄糖和硝酸鈷溶解于去離子水后置于反應釜中進行水熱反應，反應完成后隨室溫冷卻得到懸浮液；將所得懸浮液離心收集產物并洗滌、干燥得到四氧化三鈷粉末備用；然后將所得四氧化三鈷粉末置于馬弗爐中進行熱處理，處理完成后隨室溫冷卻，即得具有空心球結構的四氧化三鈷粉末；

(2)制備氮化鈷-四氧化三鈷復合物：首先將步驟(1)所得具有空心球結構的四氧化三鈷粉末置于管式爐中在氬氣氣氛下升溫至400～600℃，升溫速率為1～5℃/min，隨后在保持氬氣持續通入的條件下開始通入氨氣，持續1～2h后關閉氨氣，使其在氬氣氣氛下自然冷卻，即得到具有空心球結構的氮化鈷-四氧化三鈷復合物。

3.根據權利要求2所述高比容量鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中葡萄糖為5～13g，硝酸鈷為10～20g，去離子水為50～130mL。

4.根據權利要求2所述高比容量鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中水熱反應的溫度為160～200℃，反應時間為4～10小時。

5.根據權利要求2所述高比容量鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中馬弗爐熱處理具體為：在空氣條件下以1～10℃/min的升溫速度升溫至400～600℃，保溫1～3小時。

6.根據權利要求2所述高比容量鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中采用去離子水洗滌三次，在65℃條件下干燥。

7.根據權利要求2所述高比容量鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中氬氣與氨氣的流量比為10～20:1。