[發明專利]硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料及制備與應用

有效

• 申請號: 202010344899.4
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111554896B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 李蘭杰;趙家昌;朱亞琴;徐菁利
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/054
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

1.一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括以下步驟：

(a)取鈷源、鎳源和十六烷基三甲基溴化銨加入到2-甲基咪唑水溶液中，攪拌形成混合溶液，后靜置并分離，得到沉淀物，再經洗滌、干燥，得到NiCo-ZIF-67；

(b)采用硒單質硒化步驟(a)得到的NiCo-ZIF-67，后洗滌并干燥，得到所述的硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料，其中，碳作為骨架，無定形且摻雜有氮，整個材料形成多孔結構，

步驟(b)中，硒化在氮氣氣氛下進行，硒化的溫度為500～600℃，硒化的時間為2～4h。

2.根據權利要求1所述的一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，所述鈷源為六水硝酸鈷，所述鎳源為六水硝酸鎳。

3.根據權利要求1所述的一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，攪拌的溫度為室溫，攪拌的時間為30～60min，攪拌的轉速為3000～5000r/min，靜置的溫度為室溫，靜置的時間為12～24h。

4.根據權利要求1所述的一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(a)中，采用去離子水和無水乙醇依次洗滌，干燥在真空下進行，干燥的溫度為50～90℃，干燥的時間為6～12h。

5.根據權利要求1所述的一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(b)中，采用去離子水和無水乙醇依次洗滌，干燥在真空下進行，干燥的溫度為50～80℃，干燥的時間為12～24h。

6.根據權利要求1所述的一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的制備方法，其特征在于，鈷源、鎳源和硒單質的摩爾比為1:2:8。

7.一種采用如權利要求1-6任一項所述的制備方法制備得到的硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料。

8.一種如權利要求7所述的硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的應用，其特征在于，將權利要求7所述的硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合材料與粘結劑及導電劑混合均勻，后涂覆于銅箔上，經干燥、輥壓后得到鈉離子電池負極片，后與金屬鈉片和電解液組裝成鈉離子電池。

9.根據權利要求8所述的一種硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合負極材料的應用，其特征在于，所述硒化鈷鎳氮摻雜無定形碳納米復合材料、粘結劑和導電劑的質量比為(70～80):(20～10):10，所述的粘結劑為羧甲基纖維素鈉，所述的導電劑為導電碳Super-P或導電炭黑，干燥在真空條件下進行，干燥的溫度為50～120℃，干燥的時間為5～24h，涂覆的厚度為100～180μm，輥壓的厚度為75～150μm。