[发明专利]一种优异性能的硒化钨-胶原蛋白衍生多孔碳复合物钠离子电池负极材料的合成方法和应用

摘要

本发明公开一种优异性能的硒化钨‑胶原蛋白衍生多孔碳复合物钠离子电池负极材料的合成方法和应用，该材料中的硒化钨粒子限域在多孔纳米碳中，结构稳定；所述的胶原蛋白衍生的多孔碳中有N和S杂原子共掺杂，可以通过调节衍生碳内部电子结构提高导电性，并有效固定硒化钨粒子，使结构稳定，以提高其储钠性能。技术方案如下：首先从制革工业的废弃牛皮毛中提取胶原蛋白粉，将其碳化活化后和钨源复合，最后硒化制得硒化钨‑胶原蛋白衍生多孔碳复合物。结果表明，该钠离子电池负极材料具有优异的电化学性能。该合成工艺简单，可操作性强，同时制革工业的废弃物绿色高值化利用，契合国家资源循环战略需求，成本低廉，可大规模生产，符合环境要求。

主权项

1.一种优异性能的硒化钨‑胶原蛋白衍生多孔碳复合物钠离子电池负极材料的合成方法，步骤如下：1）称取一定质量的废弃牛皮毛，用乙醇超声预处理，再用剪刀剪碎，加入占废弃牛皮毛质量0.5% ‑ 1% 的酶制剂溶解，所述的酶制剂采用胃蛋白酶/木瓜蛋白酶/胰蛋白酶，接着盐析，最后冷冻干燥磨碎得到胶原蛋白粉；2）胶原蛋白粉和氯化锌按照质量比1:（0.2‑2）称量到聚四氟乙烯内衬中，加入适量的水搅拌4‑8 h，烘干后在N₂气氛管式炉中以升温速率5‑10 ºC/min在500‑900 ºC活化1‑2 h，洗涤烘干后，收集黑色固体样品；3）称取步骤2）所得的黑色固体样品和钨源于烧杯中再加入一定量的蒸馏水，剧烈搅拌6‑12 h，离心烘干，最后收集固体样品；4）将步骤3）所得固体样品研磨成粉末并与Se粉以质量比为1:（1.5‑3）分别放置在两个刚玉舟中，在10% vol H₂/90 vol %Ar气氛管式炉中于500‑800 ºC煅烧2‑5小时，最后收集黑色粉末样品，即得到硒化钨‑胶原蛋白衍生多孔碳复合物。