[发明专利]二维层状锑负极材料、二维锑烯材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.采用气相去合金制备二维层状锑负极材料的方法，其特征为：所述制备方法包括如下步骤：

步骤1：将一定质量比的镁粉与锑粉置于混料机中混合，使锑粉与镁粉充分均匀混合；

步骤2：将步骤:1中混合均匀的粉末置于不锈钢反应釜中，然后将其置于惰性气氛管式炉中，以升温速率为1-10℃/min升温至一定温度并保温一定时间，保温结束后随炉冷却取出；

步骤3：将步骤2中所得产物进行球磨粉碎筛分，得到粒度分布一定微米的合金粉末；

步骤4：将步骤3筛分出的粉末平铺于刚玉板，在管式炉中通入含氮气氛，以升温速率为5-10℃/min升温至一定温度并保温一定时间，进行Mg₃Sb₂的氮化反应，保温结束后随炉冷却取出；

步骤5：将步骤4产物加入一定浓度的盐酸中，酸洗一定时间，抽滤至中性后，真空冷冻干燥即可得到最终产物：二维层状锑负极材料。

2.采用气相去合金制备二维锑烯材料的方法，包括权利要求1所述的方法，其特征为：还包括步骤6：将所述步骤5产物加入到一定量DMF(二甲基甲酰胺)中，超声分散一定时间，取上层清液抽滤洗净，真空冷冻干燥即可得到最终产物：二维锑烯材料。

3.根据权利要求1所述的采用气相去合金制备二维层状锑负极材料的方法，其特征为：所述步骤1进一步包括将锑粉与镁粉按原子比2：3置于混料机中混合1h。

4.根据权利要求1所述的采用气相去合金制备二维层状锑负极材料的方法，其特征为：所述步骤2进一步包括不锈钢反应釜置于惰性气氛(N₂、Ar)管式炉中，升温速率为1-10℃/min至500-700℃，并保温3-6h。

5.根据权利要求1所述的采用气相去合金制备二维层状锑负极材料的方法，其特征为：所述步骤3进一步包括粒度分布为1～10μm的合金粉末。

6.根据权利要求1所述的采用气相去合金制备二维层状锑负极材料的方法，其特征为：所述步骤4进一步包括将样品平铺在刚玉板表面保证与反应气体充分接触，首先排完石英管里的空气后通入含氮气氛(N2、NH3、NH3/Ar)进行Mg₂Si的氮化反应，气体流速为0.1-0.3L/min，在400-900℃下保温3-6h，升温速率为5-10℃/min。

7.根据权利要求1所述的采用气相去合金制备二维层状锑负极材料的方法，其特征为：所述步骤5进一步包括将样品缓慢加入到浓度为1M的盐酸溶液中，酸洗3-6h。

8.一种负极材料，其特征为：采用权利要求1或3-6任一所述的二维层状锑负极材料制备方法制备的由长宽1-20μm且厚度为1-5nm的二维锑烯薄片以层间距为10-200nm组装成的尺寸为1-20μm颗粒为二维层状锑负极材料。

9.一种二维锑烯材料，其特征为：采用权利要求2所述的二维锑烯材料制备方法制备的具有单层或少层的大片二维锑烯材料。

10.将权利要求8所述的负极材料应用于锂离子电池负极。