[发明专利]一种新型钠电负极材料的制备方法在审
申请号: | 201811382977.9 | 申请日: | 2018-11-20 |
公开(公告)号: | CN109553081A | 公开(公告)日: | 2019-04-02 |
发明(设计)人: | 李昭宇 | 申请(专利权)人: | 桑顿新能源科技有限公司 |
主分类号: | C01B32/05 | 分类号: | C01B32/05;H01M4/587;H01M10/054 |
代理公司: | 长沙楚为知识产权代理事务所(普通合伙) 43217 | 代理人: | 李大为 |
地址: | 411100 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 负极材料 甲醇溶液 金属有机骨架 多孔碳材料 可溶性锌盐 离心收集 有机配体 链交换 电池负极材料 循环稳定性能 高温碳化 交换产物 孔径结构 盐酸溶液 氮掺杂 多孔碳 三氮唑 咪唑类 烘干 溶剂 称取 大孔 对链 放入 介孔 微孔 煅烧 浸泡 冷却 合成 | ||
1.一种新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、合成金属有机骨架:称取可溶性锌盐溶于甲醇溶液中,然后快速加入到溶有有机配体的甲醇溶液中,静置一段时间后离心收集底部的白色沉淀,得到以Zn2+为配位中心的金属有机骨架,所述有机配体是含氮杂环类化合物;
步骤二、溶剂链交换:将金属有机骨架溶于甲醇溶液中,然后再加入三氮唑,在搅拌均匀后静置一段时间,然后离心收集链交换产物;
步骤三、煅烧:称取链交换产物置于管式炉中,进行煅烧,煅烧后冷却;
步骤四、去锌烘干:链交换产物煅烧并冷却后放入盐酸溶液中,浸泡一段时间,除去其中的锌单质,然后在真空干燥箱内烘干,得到新型钠电负极材料。
2.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述可溶性锌盐为乙酸锌、硝酸锌、乙酸锌的水合物和硝酸锌的水合物中的一种或几种的混合,所述有机配体是2-甲基咪唑、2-乙基咪唑和2-硝基咪唑中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述可溶性锌盐和有机配体的摩尔配比是1:3~1:6。
4.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中金属有机骨架和三氮唑的质量配比是1:1~1:3。
5.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三中煅烧升温速度为5~15℃/min,煅烧最高温度为780~800℃,在最高温度下保持2~3小时。
6.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤四中的盐酸溶液浓度为1~4mol/L。
7.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中溶解可溶性锌盐的甲醇溶液用量为1~10L/mol,溶解有机配体的甲醇溶液用量为1~10L/mol,所述步骤二中溶解金属有机骨架的甲醇溶液用量为0.05~0.5L/g。
8.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤四中真空干燥箱温度为80~100℃。
9.根据权利要求1所述的新型钠电负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中静置的时间为24~36小时,所述步骤二中静置的时间为3~4天,所述步骤四中浸泡的时间为6~10小时。
10.一种如权利要求1~9任一项所述的制备方法制备的新型钠电负极材料,其特征在于,新型钠电负极材料为氮掺杂的多孔碳材料,所述多孔碳材料为等级孔状结构,同时含有微孔,介孔和大孔。
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