[發(fā)明專(zhuān)利]一種榆錢(qián)狀二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111093610.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113809303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧惠民;楊文文;曹媛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 易航時(shí)代（北京）科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/054
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

1.一種榆錢(qián)狀二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維的制備方法，其特征在于，具體為以下步驟：

將0.5g聚丙烯腈Mw＝130,000～150,000溶于5gN,N-二甲基甲酰胺溶劑中，在40℃磁力攪拌10h，形成均一透明的溶液，作為氮摻雜碳納米纖維的前驅(qū)體溶液進(jìn)行靜電紡絲；在靜電紡絲過(guò)程中，具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍如下：電壓為18KV，針頭與接收板的距離為15cm，推進(jìn)速度為10μL/min，溫度為35℃，濕度為40％；靜電紡絲完成后將白色的柔性薄膜從接收板上揭下，進(jìn)行熱處理，在熱處理過(guò)程中完成預(yù)氧化穩(wěn)定，碳化和氮摻雜步驟；首先，將靜電紡絲所得薄膜在空氣氣氛下進(jìn)行2小時(shí)的預(yù)氧化穩(wěn)定，熱處理溫度為230℃；預(yù)氧化穩(wěn)定之后，將管式爐中通入高純氮?dú)猓瑢t溫從230℃升高到850℃，升溫速率為3℃/min，保溫8h進(jìn)行碳化和原位氮摻雜；在高純氮?dú)鈿夥罩凶匀焕鋮s至室溫，得到氮摻雜碳納米纖維；將該氮摻雜碳納米纖維作為水熱反應(yīng)中二硒化鉬的生長(zhǎng)基底；水熱反應(yīng)的前驅(qū)體為鉬源和硒源兩種溶液的混合；鉬源前驅(qū)體為2mmol二水合鉬酸鈉溶于50mL去離子水，硒源前驅(qū)體為4mmol硒粉溶于10mL水合肼；將0.1g氮摻雜碳納米纖維與上述硒化鉬前驅(qū)體溶液混合，與裁剪成小塊的氮摻雜碳納米纖維一起轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，200℃進(jìn)行12h的水熱反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜冷卻致室溫，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和去離子水/無(wú)水乙醇交替洗滌，獲得二硒化鉬與氮摻雜碳納米纖維的復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)；將此薄膜在高純氮?dú)鈿夥罩?50℃下再進(jìn)行3h的熱處理，進(jìn)一步提高碳納米纖維表面包覆的二硒化鉬納米片的結(jié)晶度，形成榆錢(qián)狀二硒化鉬納米片，得到榆錢(qián)狀二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維。

2.權(quán)利要求1所述制備方法制得的榆錢(qián)狀二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維，其特征在于，所述榆錢(qián)狀二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維以榆錢(qián)狀二硒化鉬為殼，以氮摻雜碳納米纖維為核，所述榆錢(qián)狀二硒化鉬為片狀結(jié)構(gòu)。

3.權(quán)利要求2所述的榆錢(qián)狀二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維作為鋁離子電池正極材料的應(yīng)用。

4.一種鋁離子電池，其特征在于，包括正極、負(fù)極、電解液和電池隔膜，所述正極為權(quán)利要求2所述二硒化鉬@氮摻雜碳納米纖維，所述負(fù)極為高純鋁箔，所述電解液為以無(wú)水氯化鋁和氯化1-乙基-3甲基咪唑鎓以1.3：1的摩爾比混合而成的室溫離子液體，所述電池隔膜為Whatman(GF/D)雙層隔膜。