[发明专利]一种纳米立方体双金属硒化物材料的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及钠离子电池技术领域，具体公开了一种纳米立方体双金属硒化物材料的制备方法，包括以下步骤：1)称取两种不同的金属前驱体分别溶解在去离子水中，混合均匀后搅拌得到悬浊液，通过离心、水洗、醇洗后得到纳米立方体双金属氢氧化物；2)称取硒源和纳米立方体双金属氢氧化物，硒化，即得。为了提高过渡金属作为钠离子电池负极材料时的电池比容量和循环寿命，本发明通过称取一定量的过渡金属前驱体采用溶液法制备立方体双金属氢氧化物前驱体，然后通过水热法或煅烧法进行硒化处理得到纳米立方体双金属硒化物材料，可用于制备钠离子电池产品，可以有效提高在电池充放电过程中的结构稳定性，从而提高电池的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及钠离子电池技术领域，具体是一种纳米立方体双金属硒化物材料的制备方法及其应用。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，能源匮乏和环境污染已成为当今社会发展面临的重大问题。而锂离子电池作为一种新型高效的电能存储装置，具有容量高、循环寿命长等优点，受到越来越多研究者们的关注与重视。众所周知，锂离子电池历经数代革新，已经渗透到人们的日常生活中。但是，金属锂作为国家战略资源，其昂贵的价格和有限的存储量无一不限制着锂离子电池的应用前景。相较而言，钠离子电池因钠元素在地壳中广泛分布、含量丰富、对环境友好并具有较低的氧化还原电势等优点，近年来成为一种颇具潜力的新型能源器件。然而，钠离子电池研究尚处于初级阶段，如何提高钠离子电池性能(如长循环寿命、高能量/功率密度、优异的倍率性能以及稳定的低温高温性能等)就成了目前研究者们亟待解决的主要问题。

但是，目前所研究的钠离子电池负极材料中，大多为脱嵌机制(碳基、钛基等)的材料，其中，大多的碳材料在不同程度上存在首次库伦效率低和循环性能差的问题，而电极材料的高比容量对于电池充放电过程的安全性有着重要意义。

因此，为了解决当前钠离子电池的负极材料所存在的电池比容量较小、循环性能较差的问题，设计一种纳米立方体双金属硒化物材料的制备方法及其应用，成为目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米立方体双金属硒化物材料的制备方法及其在钠离子电池中的应用，用以解决上述背景技术中提出的当前钠离子电池的负极材料所存在的电池比容量较小、循环性能较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米立方体双金属硒化物材料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)称取摩尔比为0.5-1:1的两种不同的金属前驱体，分别溶解在去离子水中，待充分溶解后混合均匀，磁力搅拌1-24小时得到悬浊液，通过离心、水洗、醇洗后得到纳米立方体双金属氢氧化物；

2)称取硒源和步骤1)中得到的纳米立方体双金属氢氧化物，通过水热法或煅烧法进行硒化，得到所述的纳米立方体双金属硒化物材料；

其中，步骤1)中，所述金属前驱体为含铜、锌、镍、钴或锡等过渡金属(包括后过渡金属)的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或钾酸盐。

具体的，所述金属前驱体中的金属为铜、锌、镍、钴或锡等过渡金属(包括后过渡金属)中的一种，前驱体为各自金属对应的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、钾酸盐中的一种。

作为本发明进一步的方案：所述含铜、锌、镍、钴或锡等过渡金属(包括后过渡金属)的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或钾酸盐为锡酸钾、硫酸锌、硝酸铜、硝酸镍或氯化钴。

作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述硒源为硒粉或二氧化硒。

作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述金属前驱体在去离子水中的分散浓度为0.15-0.3g·mL^-1。

作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述磁力搅拌的温度为10-50℃。