[发明专利]一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片，其特征在于：硫化铁量子点在碳基体中均匀分布组装成二维层状超晶格结构。

2.一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将摩尔比为1:1～1:4的二茂铁和含硫物质添加至高压反应釜，并用惰性气体置换高压反应釜内的空气。接着，将反应釜置于马弗炉中，以5～10℃min^-1的升温速率，在室温下加热到300～450℃，并保温0.5～10h。最后，冷却至室温；

步骤二、取步骤一所得产物用溶剂洗去未反应原料，并进行抽滤、烘干得到碳包覆硫化铁量子点复合纳米片。

3.权利要求2所述一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所选的含硫物质为单质硫、硫化铵、噻吩、硫醇、硫酚、硫醚、二硫化碳、有机二硫化物、有机多硫化物、有机环状硫化物中的一种。

4.权利要求2所述一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所选的惰性气体为氮气或氩气。

5.权利要求2所述一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所选的溶剂为乙醇、二硫化碳、四氯化碳中的一种或多种。

6.权利要求2至5任一项所述一种碳包覆硫化铁量子点复合纳米片用作电极材料制备无枝晶碱金属负极集流体的应用，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将碳包覆硫化铁量子点复合纳米片、羟甲基纤维素、聚丁苯橡胶乳液以质量比为8：1：1的比例搅拌混合成浆料；

第二步、将浆料均匀涂覆在铜箔或者铝箔表面；最后，在真空烘箱内以120℃烘干12h，得到碳包覆硫化铁量子点复合纳米片碱金属负极集流体；

第三步、在所得到的集流体上分别沉积金属锂、金属钠或金属镁得到锂金属负极、钠金属负极或镁金属负极。

7.权利要求6所述的无枝晶碱金属负极集流体的应用，其特征在于：所述锂金属负极可分别应用于锂-硫电池、锂-空气电池、锂-二氧化碳电池，所述钠金属负极可分别应用于钠-硫电池、钠-空气电池或钠-二氧化碳电池，所述镁金属负极可分别应用于镁-硫电池、镁-空气电池或镁-二氧化碳电池。