[发明专利]一种钠离子电池锑/掺氮碳纳米片负极复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种钠离子电池锑/掺氮碳纳米片负极复合材料的制备方法，其特征在于，制备过程包括，将氧化石墨超声分散在水溶液中；以氧化石墨为模板，加入多巴胺单体及三羟甲氨基甲烷缓冲液，调节溶液的pH为8～9，多巴胺单体在氧化石墨烯表面进行聚合包覆，同时加入含锑前驱体与表面活性剂，70～200℃下搅拌，直到溶液呈凝胶状，经冷冻干燥得前驱体材料；500～1000℃高温碳化还原前驱体材料得到纳米锑均匀地分散在掺氮碳纳米片上的负极复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于；所述的含锑前驱体为硫酸锑、硝酸锑、氯化锑、醋酸锑中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锑/掺氮碳纳米片复合材料的比表面积为100～400m²/g。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的锑/掺氮碳纳米片复合材料的厚度为45～200nm。

6.根据权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述锑/掺氮碳纳米片复合材料的氮质量含量为2％～10％。

7.根据权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述的锑/掺氮碳纳米片复合材料中锑的质量含量30～80％。

8.根据权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，锑颗粒的大小为5～70nm。

9.根据权利要求1～7所述的任一项所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将氧化石墨加入到去离子水中，超声处理2～4小时，使氧化石墨均匀分散在去离子水中，浓度为0.2～1g/L；

(2)在搅拌状态下，向氧化石墨分散液中加入多巴胺单体及含锑前驱体，其中氧化石墨∶多巴胺单体∶含锑前驱体的质量比为0.1～1∶2～30∶3～40，加入表面活性剂，其中表面活性剂与聚合物单体的质量比为1∶1～1：30，加入三羟甲氨基甲烷缓冲液调节溶液的pH为8～9，以氧化石墨为模板，多巴胺单体在氧化石墨表面原位聚合反应10～48小时；

(3)提高溶液的温度至70～150℃，持续搅拌1～8小时，溶液呈凝胶状，随后将凝胶状物质冷冻干燥15～36小时，得到前驱体材料；

(4)在氮气或氩气气氛下，将步骤(3)得到的前驱体材料以1～10℃/min的升温速率，升温到500～1000℃碳化，并保持2～10小时，得到锑/掺氮碳纳米片复合材料。

10.根据权利要求1～7所述的任一项所述的制备方法，600～800℃高温碳化还原前驱体材料。