[发明专利]一种硫掺杂富氮碳材料的制备方法、电极及其在钠/钾离子电池中的应用

权利要求书

1.一种硫掺杂富氮碳材料的制备方法，其特征在于，所述硫掺杂富氮碳材料具有三维碳纳米片状结构；所述硫掺杂富氮碳材料用作钠/钾离子电池的负极；

包含如下的步骤：

(1) 选择使用的碳前驱体以及硫掺杂剂；所使用的碳前驱体是聚丙烯酸-丙烯酰胺钾盐；所使用的硫掺杂剂为五水合硫代硫酸钠；

(2) 预处理：对碳前驱体进行掺硫处理，首先配制Na2S2O3 5H2O水溶液，将7.75gNa2S2O3 5H2O加入到30mL 去离子水中，搅拌使其充分溶解，形成澄清溶液；将1g聚丙烯酸-丙烯酰胺钾盐加入到上述溶液中，搅拌使溶液被完全吸附，形成透明的凝胶；在强烈搅拌下，逐滴加入20mL稀盐酸后，该透明凝胶变成黄色，继续搅拌1h使反应充分进行，然后冷冻干燥72h，得到预处理后的碳前驱体；

(3) 碳化：将上述干燥的产物在惰性气氛下先进行低温预烧，再高温碳化活化；

(4) 清洗：将上述碳化后的样品进行清洗去除杂质，干燥后得到硫掺杂富氮碳材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

在步骤（3）中，预烧温度和保温时间是280℃、1h，碳化温度和保温时间为800℃、2h，升温速率均为3℃ min-1。

3.如权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于，

步骤（4）中，将碳化后的样品分别在稀盐酸、去离子水中充分清洗去除杂质，在烘箱中80 ℃干燥12h之后得到硫掺杂富氮碳材料。

4.一种电极，其特征在于，

该电极的材料包含硫掺杂富氮碳材料，所述硫掺杂富氮碳材料由权利要求1-3任一项所述的制备方法制备。

5.一种硫掺杂富氮碳材料在钠/钾离子电池中的应用，其特征在于，

所述硫掺杂富氮碳材料由权利要求1-3任一项所述的制备方法制备。