[發明專利]碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料及其制備方法以及在鋰硫電池中的應用

在審

• 申請號: 202210523663.6
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114975921A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 劉暢;鄭洋;羅榮杰;付繼江;霍開富
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/583;H01M4/58;H01M10/052;D01D5/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京眾澤信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11701
• 代理人: 呂昕煒

1.碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料，其特征在于：所述材料的化學式為W₉Nb₈N₂₂，它是以草酸鈮、偏鎢酸銨、N,N-二甲基甲酰胺以及聚丙烯腈為主要原料通過噴氣紡絲技術制備而成。

2.如權利要求1所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)向N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入草酸鈮和偏鎢酸銨，在水浴鍋中攪拌均勻至完全溶解，加入聚丙烯腈，直至混合溶液中無氣泡，得到均勻的納米線，即紡絲前驅體溶液；

(2)將得到的紡絲前驅體溶液轉移到注射針管中，采用噴氣紡絲設備進行噴氣紡絲，得到一維納米線；

(3)將收集到的一維納米線在空氣氣氛中進行煅燒，冷卻，即得前驅體納米線材料；

(4)將收集到的前驅體材料在氨氣氣氛中進行煅燒，冷卻，即得碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料。

3.根據權利要求2所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中草酸鈮和偏鎢酸銨的摩爾比為8:9。

4.根據權利要求2所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中噴氣紡絲過程中氣流速度為50-70L/min，溶液推進速度為1-2.5mL/h，接收器與針頭之間的距離為20cm，氣流加熱為30℃。

5.根據權利要求3所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中空氣氣氛中煅燒的溫度為200℃，時間為3h，升溫速率為1℃/min。

6.根據權利要求3所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中氨氣氣氛中煅燒的溫度為600-800℃，時間為2-3h，升溫速率為3-5℃/min。

7.根據權利要求3所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中一維納米線的平均直徑大小為200nm。

8.根據權利要求1所述的碳包覆一維柔性鎢鈮三元氮化物材料在鋰硫電池中的應用。