[发明专利]一种多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料及其制备方法和应用，制备方法通过简单水热法在硒化锑制备过程中引入钴，从而改变了晶格，形成了一种双金属复合的晶相，最终得到一种多边形块体CoSbSe/GO双金属复合纳米材料，制备工艺简单，制备的材料的双金属结构的形成使相界面产生晶格缺陷，从而得到更多反应活性位点，应用于钠离子电池负极材料，能够有效提高材料电化学活性，能有效提升钠离子电池负极材料的导电性及循环稳定性。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

当前人类社会对环境的重视逐步提升，在可持续发展能源的选择中，钠离子电池作为新型的清洁能源之一，可以不断进化提升，发展出无毒无害，高能量高循环寿命的电池体系。但不可否认，目前钠离子电池还存在着一系列重大问题，如电池不可逆容量问题较为严重，通过大电流时充放电性能差，材料结构受影响，循环寿命低。所以，高性能储钠材料的研究和开发是具有很大意义。

CoSe₂用于SIBs的负极材料时，表现出了良好的循环性能和倍率性能，但是该材料在有关SIBs方面的研究较少。相关技术中采用水热法的同时使用等离子体辅助硒化，得到CoMoSe₄@C三维纳米阵列自支撑材料。该材料具有良好的三维结构，故而具有高比表面积、高电导性以及双金属电化学活性。在0.1A/g电流密度下，SIBs负极材料CoMoSe₄@C可实现475mA·h/g的高可逆容量，在0.5A/g下经50次循环后该材料仍可保持80％以上的容量，除此之外，该材料还具有出色的倍率性能。相较于单金属硒化物而言，双金属硒化物氧还原位点明显增多、容量升高，且不同相在成为异质结构时会出现新的相界面，这种相界面处往往存在某些异质电子态等，有利于材料电化学活性的提升，因此双金属硒化物受到研究者的广泛关注。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料及其制备方法和应用，通过简单水热法，在硒化锑制备过程中引入钴，形成双金属复合的晶相，制备的多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料的双金属结构的形成使相界面产生晶格缺陷，从而得到更多反应活性位点，应用于钠离子电池负极材料能够有效提高材料电化学活性。

为了实现以上目的，本发明提供了一种多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将物质的量为1～2mmol的六水合氯化钴、0.5～1mmol的酒石酸锑钾和1～3mmol的柠檬酸三钠加入45～70mL浓度为1～3mol/L均匀分散的氧化石墨烯水溶液中并搅拌，得到混合溶液A；

2)将1～2mmol的硒粉分散在5～8ml的水合肼中并搅拌，得到混合溶液B；

3)将混合溶液B滴加入混合溶液A中并搅拌，得到混合溶液C；

4)将混合溶液C在120～200℃下水热反应12～24h，反应结束冷却至室温，洗涤并分离沉淀，对沉淀进行冷冻干燥，即得到多边形块体CoSbSe/GO双金属复合材料。

优选地，所述步骤1)中搅拌速度为500～600r/min，搅拌时间为30～50min。

优选地，所述步骤2)中搅拌温度为40～60℃温度。

优选地，所述步骤2)中搅拌速度为500～600r/min，搅拌时间为20～30min，得到酒红色的混合溶液B。

优选地，所述步骤3)中搅拌速度为500～600r/min，搅拌时间为10～30min。

优选地，所述步骤4)中将混合溶液C装入聚四氟乙烯内衬中，再装入水热釜放入均相反应仪中进行水热反应。

优选地，所述步骤4)中聚四氟乙烯内衬的填充比为50％～80％。