[發明專利]一種鋰/鈉離子電池負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110546168.2
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113258046B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李明玉;于占軍;霍海波;楊夢婕;陳冬霞;付林杰;麻華麗;王獻立;曾凡光
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 高志永

本發明公開了一種鋰/鈉離子電池負極材料及其制備方法，該負極材料由以下重量份的原料制備所得：CMK?8 20～30份、NiSe2八面體微晶3～7份、類石墨烯二硫化鉬10～20份、碳納米管3～6份、半胱氨酸5～10份。本發明以CMK?8為模板，在其表面附著由類石墨烯二硫化鉬、NiSe2八面體微晶、碳納米管構成的立體結構，內載豐富的通道，易于鋰/鈉離子在通道中遷移穿梭，嵌入與脫出，大大提高鋰/鈉離子的充放電比容量，同時其內部大量的空間可以有效的避免負極材料的體積膨脹，并可以對鋰/鈉離子的快速嵌入和脫出起到緩沖調節作用，延長負極材料的使用壽命。

技術領域

本發明涉及電池材料制備領域，具體涉及一種鋰/鈉離子電池負極材料及其制備方法。

背景技術

人類對全球能源供應的持續關注在一定程度上刺激了具有可循環充放電、高容量、長循環壽命及低成本等優點的能源儲備技術的發展。鋰/鈉離子電池因其具有能量密度高、自放電流小、安全性高、可大電流充放電、循環次數多、壽命長等優點，已廣泛應用于手機、筆記本電腦、數碼相機、電動汽車、航空航天、軍事裝備等多個領域。

負極材料是鋰/鈉離子電池的重要組成部分，其性能嚴重制約著鋰/鈉離子電池的性能。目前，現有的鋰/鈉離子負極材料普遍存在導電性較差，在鋰/鈉離子脫嵌過程中緩沖材料體積急劇變化而無法保證其結構和電化學穩定性的缺陷。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種鋰/鈉離子電池負極材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

鋰/鈉離子電池負極材料，該負極材料由CMK-8、NiSe₂八面體微晶、類石墨烯二硫化鉬、碳納米管、半胱氨酸制備所得。

進一步地，該負極材料由以下重量份的原料制備所得：

CMK-8 20～30份、NiSe₂八面體微晶3～7份、類石墨烯二硫化鉬10～20份、碳納米管3～6份、半胱氨酸5～10份。

優選地，該負極材料由以下重量份的原料制備所得：

CMK-8 20份、NiSe₂八面體微晶3份、類石墨烯二硫化鉬10份、碳納米管3份、半胱氨酸5份。

優選地，該負極材料由以下重量份的原料制備所得：

CMK-8 30份、NiSe₂八面體微晶7份、類石墨烯二硫化鉬20份、碳納米管6份、半胱氨酸10份。

優選地，該負極材料由以下重量份的原料制備所得：

CMK-8 25份、NiSe₂八面體微晶5份、類石墨烯二硫化鉬15份、碳納米管4.5份、半胱氨酸7.5份。

本發明還提供了一種鋰/鈉離子電池負極材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、按上述的配方稱取各組分；

S2、將稱取的CMK-8超聲分散于水中，形成CMK-8懸濁液；

S3、攪拌狀態下，向CMK-8懸濁液中加入類石墨烯二硫化鉬，待吸附完全后，加入NiSe₂八面體微晶和半胱氨酸，反應完全后，加入碳納米管，60～100W超聲處理2～5h，烘干，在氮氣氣氛下，800～900℃煅燒3～4h，充分研磨，干燥，即得。

本發明具有以下有益效果：