[发明专利]一种氮掺杂碳包覆碲化锌纳米线的制备方法及其作为钠离子电池负极材料的应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳包覆碲化锌纳米线的制备方法，其特征在于：首先利用水热法合成碲纳米线，通过与硝酸银溶液室温搅拌转化成碲化银纳米线，再利用离子交换反应与硝酸锌溶液反应转化成碲化锌纳米线，最后用盐酸多巴胺包覆碲化锌纳米线，再经氩气或者氮气氛围下高温煅烧即获得氮掺杂碳包覆碲化锌纳米线；包括如下步骤：

步骤1：将Na₂TeO₃和PVP粉末加入乙二醇中搅拌至完全溶解，然后依次加入丙酮、氨水、水合肼，装入聚四氟乙烯内衬中，再放入不锈钢高温高压反应釜中，加热至180℃并保持4h；反应结束后冷却至室温，离心分离并用丙酮洗涤，得到纯净的Te纳米线；

步骤2：将步骤1制得的Te纳米线加入乙二醇中超声搅拌至分散均匀，然后加入硝酸银的乙二醇溶液，室温搅拌反应1小时，反应结束后离心分离并用去离子水洗涤，得到Ag₂Te纳米线；

步骤3：将步骤2制备的Ag₂Te纳米线加入甲醇中超声搅拌至分散均匀，然后加入硝酸锌的甲醇溶液，加热搅拌至60℃时加入TBP溶液，于60℃下反应至反应液的颜色由黑色完全转化为砖红色时反应结束，离心分离并用甲醇洗涤，得到纯净的ZnTe纳米线；

步骤4：将步骤3制备的ZnTe纳米线加入去离子水中超声搅拌至分散均匀，然后加入盐酸多巴胺，调节pH至8.25～8.75，室温下搅拌反应10～14h，离心分离获得PDA包覆ZnTe纳米复合材料，真空干燥，然后在氩气氛围下煅烧，即可得到氮掺杂碳包覆碲化锌纳米线复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，乙二醇、丙酮、氨水和水合肼的体积比为36:30:7:3；反应体系中Na₂TeO₃的浓度为0.1mol/L，PVP的浓度为23.8g/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，反应温度为180℃，反应时间为4h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，Te纳米线与硝酸银的质量比为1:2。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，反应体系中Te纳米线的浓度为1g/L，硝酸银的浓度为2g/L。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，反应体系中Ag₂Te纳米线的浓度为0.003mol/L，硝酸锌的浓度为0.03mol/L，三丁基膦的浓度为0.2mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤4中，ZnTe纳米线与盐酸多巴胺的质量比为3:1。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤4中，煅烧温度为600℃，升温速率为2℃/min，煅烧时间为2h。

9.一种权利要求1制备的氮掺杂碳包覆碲化锌纳米线的应用，其特征在于：

所述氮掺杂碳包覆碲化锌纳米线作为钠离子电池负极材料，提高材料的导电性与循环性能。