[发明专利]一种钠离子电池柔性过渡金属硫化物负极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种钠离子电池柔性过渡金属硫化物负极材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：（1）称取葡萄糖、过渡金属盐和硫代乙酰胺加入可溶于水的有机溶剂和去离子水组成的混合溶剂中，均匀分散，得质量分数为3%～10%的溶液；（2）将三聚氰胺海绵浸泡于步骤（1）所述的溶液中，取出，放入烘箱中干燥12h，得三聚氰胺海绵负载的过渡金属配合物；（3）将制得三聚氰胺海绵负载的过渡金属配合物置于管式炉中，热处理1~4h，得柔性过渡金属硫化物负极材料。本发明的制备方法简单，易于规模化生产，制得的柔性电极无需粘结剂、导电剂和金属集流体，且具有优异的循环稳定性和倍率性能，在柔性器件领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及的是电池柔性负极材料的制备，具体涉及一种钠离子电池柔性过渡金属硫化物负极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池，已经在便携式电子装置、电动汽车等储能领域获得了广泛的应用。然而自然界中锂资源相对匮乏，使得锂离子电池的制造成本逐渐升高，在大规模储能方面受到了限制。由于原料丰富、价格低廉，钠离子电池被认为是新一代储能装置，有望能够取代锂离子电池而被广泛应用于移动电子装置和大型储能设备等领域。由于Na⁺半径比Li⁺大，因此锂离子电池广泛使用的石墨负极材料已不适用于钠离子电池。因此开发钠离子电池负极材料能够推动钠离子电池的发展，促进钠离子电池的应用。过渡金属硫化物负极材料理论容量高，并且合成简单，在钠离子电池中有着巨大的应用前景。此外随着柔性电子书、柔性手机和可穿戴电子手表，以及一些便携式医疗电子设备的发展，对柔性电池的需求愈来愈高。因此研发一种容量高、可折叠、柔性钠离子电池负极材料，具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种钠离子电池柔性过渡金属硫化物负极材料的制备方法，该方法简单易行。

本发明的目的通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种钠离子电池柔性过渡金属硫化物负极材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按质量比为1:0.1～10:0.01～10称取葡萄糖、过渡金属盐和硫代乙酰胺按顺序加入可溶于水的有机溶剂和去离子水组成的混合溶剂中，均匀分散，得质量分数为3％～10％的溶液；

(2)将三聚氰胺海绵浸泡于步骤(1)所述的溶液中，取出，在60～80℃烘箱中干燥1～12h，得三聚氰胺海绵负载的过渡金属配合物；

(3)将制得三聚氰胺海绵负载的过渡金属配合物置于管式炉中，在流动气氛，300～800℃温度下，热处理1～4h，得柔性过渡金属硫化物负极材料。

优选地，所述步骤(1)中的过渡金属盐的阴离子包括NO₃^-、CO₃^2-、CH₃COO^-、SO₄^2-的至少一种。

优选地，所述步骤(1)中的过渡金属盐的阳离子包括Mn²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的至少一种。

优选地，所述步骤(1)中可溶于水的有机溶剂包括碳原子数为1～6的醇类中的一种。

优选地，所述步骤(1)中所述可溶于水的有机溶剂与去离子水的体积比为1:0.1～10。

优选地，步骤(2)的三聚氰胺海绵在步骤(1)所得的溶液中浸泡0.01～1h。

优选地，所述步骤(2)中的三聚氰胺海绵的尺寸为300×300cm。

优选地，所述步骤(3)中的流动气氛通入的气体包括氢气、氩气、氮气中的至少一种。