[发明专利]直接生长三维纳米阵列电极用作高面积容量的钠存储

摘要

本发明属于新能源材料技术领域，具体涉及一种利用简单的直接生长法获得三维纳米阵列金属硒化物电极的方法。采用直接生长法，电极的活性材料分数达到100％，而且活性材料的负载可以通过简单调节前驱体的量来调节。分级三维的纳米阵列结构保证了电极在高的活性材料负载下充分的电化学反应和快速的电荷转移。电极在钠离子电池上展现出非常优异的面积容量。在0.2mA cm‑2的电流密度,电池100个循环后仍有2.33mA h cm‑2的容量，容量保持率达到95％。在高的电流密度4.0mA cm‑2下，电池仍然拥有1.36mA h cm‑2的容量。由于高的面积容量和简单的制备过程，这种直接生长获得的三维纳米阵列金属硒化物电极对于钠离子电池的实际应用是非常有潜力的。

主权项

一种直接生长三维纳米阵列金属硒化物电极的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将集流体裁成直径为12mm的圆片，用盐酸，乙醇和水清洗干净，真空干燥备用。(2)将集流体从烘箱出取出，然后称质量，取质量相同的片，进行后面的反应。(3)将表面活性剂加入到15mL一种或是多种混合的溶剂中搅拌，然后加入一定量的前驱体的盐或是单质，搅拌溶解。(4)将前驱体的溶液转移至50mL反应釜中，然后将相同质量的集流体的片放入溶液中，在一定温度下釜热反应12h。(5)反应结束后，将集流体片取出，用水和乙醇清洗，真空干燥，得到初始的电极片。(6)将电极片放入管式炉中，在惰性气氛的保护下进行后续的高温处理，进一步优化电极结构，获得最终的钠离子电池负极。