[发明专利]一种钴铁双金属硒化物钠离子电池负极材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201910976902.1 申请日: 2019-12-20
公开(公告)号: CN110943216B 公开(公告)日: 2021-04-06
发明(设计)人: 董玉成;林叶茂 申请(专利权)人: 肇庆市华师大光电产业研究院
主分类号: H01M4/58 分类号: H01M4/58;H01M4/62;H01M10/054;B82Y40/00
代理公司: 天津市尚文知识产权代理有限公司 12222 代理人: 郭平平
地址: 526000 广东省肇庆*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 双金属 硒化物 钠离子 电池 负极 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种钴铁双金属硒化物钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于:首先合成ZIF-67的前驱体,再通过离子吸附在其表面生长一层Fe金属层,经过高温硒化煅烧,得到具有均匀异质界面的核-壳结构的钴铁双金属硒化物材料,所述钴铁双金属硒化物材料作为钠离子电池负极材料;

所述制备方法包括以下步骤:(1)ZIF-67前驱体的制备:将硝酸钴溶于甲醇中,在磁力搅拌器中搅拌至完全溶解,标记为A溶液;将2-甲基咪唑溶于甲醇中,在磁力搅拌器中搅拌至完全溶解,标记为B溶液;将B溶液迅速倒入A溶液中搅拌,在室温的条件下静置24h,通过离心收集样品,用甲醇洗涤三次,在60°C的烘箱中烘干,即得ZIF-67前驱体;

(2)合成ZIF-67@Fe-LDH结构材料

将步骤(1)中制得的ZIF-67前驱体溶于乙醇中,标记为C溶液,超声处理10min;将铁氰化钾和PVP溶于乙醇溶液中,标记为D溶液;将D溶液迅速倒入C溶液中,搅拌3h,通过离心分离,收集样品,采用甲醇洗涤三次,在60°C的烘箱中烘干,即得ZIF-67@Fe-LDH结构材料;

(3)制备FeSe2@CoSe2@C负极材料

将步骤(2)制得的ZIF-67@Fe-LDH样品和硒粉分别放在瓷舟的两端,硒粉在气体的进气口,ZIF-67@Fe-LDH样品在气体的出气口,在Ar气氛下进行煅烧,反应结束后得到钴铁双金属硒化物钠离子电池的负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤(1)中,溶液A包括硝酸钴0.291g,甲醇20mL;溶液B包括2-甲基咪唑0.658g,甲醇20mL。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于所述步骤(1)中A和B溶液制备过程中搅拌速度为400r/min,搅拌时间为5min;A、B混合后搅拌时间为5min,离心收集样品时离心转速为8000r/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤(2)中制备C溶液所需ZIF-67前驱体质量为0.05g,乙醇体积为5mL;制备D溶液所需铁氰化钾质量为0.05g,PVP分子量为10000,质量为0.63g,乙醇水溶液体积分数为50%,体积为40mL;C、D混合后搅拌时间为3h,所述离心分离的转速为8000r/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述步骤(3)中ZIF-67@Fe-LDH样品和硒粉质量比为1:3-4。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法,其特征在于所述步骤(3)中Ar气氛煅烧温度为400°C-500°C,煅烧时间为2h,升温速率为2°C/min。

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