[发明专利]一种钠离子电池硫掺杂多孔碳材料及其制备方法

权利要求书

1.制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：将金属无机盐与有机配体通过原位生长法制备金属有机框架材料；所述的金属有机框架材料与硫粉通过研磨混合后，置于惰性气体下，先在100℃～200℃低温热处理，再在900℃～1200℃高温碳化，碳化产物经洗涤、干燥，即得钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料；

所述的钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料由硫通过化学掺杂在碳材料中构成，所述碳材料具有疏松多孔的海绵状结构。

2.根据权利要求1所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：所述金属无机盐与有机配体在有机溶剂中搅拌反应12～24h，得到金属有机框架材料。

3.根据权利要求2所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：

金属无机盐与有机配体的摩尔比为1:5～1:10；

金属无机盐与有机溶剂的摩尔比为1:500～1:900。

4.根据权利要求3所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：

所述的金属无机盐为硝酸锌、硫酸锌、乙酸锌、氯化锌中的至少一种；

所述的有机配体为二甲基咪唑和/或对苯二甲酸；

所述的有机溶剂为甲醇和/或二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求1所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：低温热处理时间为2～5h；高温碳化时间为3～7h。

6.根据权利要求1所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：所述硫粉与金属有机框架材料的质量比为1:5～5:1。

7.根据权利要求1所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：

所述高温碳化产物采用稀酸溶液与水反复洗涤后，置于50～80℃温度条件下，真空干燥8～12h；

所述的稀酸溶液为稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：所述的碳材料中硫元素的掺杂量为0.1wt.％～2.5wt.％。

9.根据权利要求1所述的制备钠离子电池硫掺杂多孔碳负极材料的方法，其特征在于：所述的碳材料为微米级六面体结构，尺寸为1～5μm。