[发明专利]SnSb纳米粒子/三维氮掺杂纳米多孔碳复合材料的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种SnSb纳米粒子/三维氮掺杂纳米多孔碳复合材料的制备方法及其作为钠离子电池负极材料的应用。该复合材料的制备步骤如下：a、制备沸石咪唑类骨架结构材料(ZIF‑8)；b、将ZIF‑8在高温下碳化并用酸刻蚀得到3D‑NPC；c、利用化学还原法，将锡锑合金分散到3D‑NPC中，得到SnSb/3D‑NPC复合材料。该复合材料作为钠离子电池的负极材料表现出优异的循环稳定性和倍率性能，在5A g^‑1电流密度下循环15000圈的容量仍保持为266.6mAh g^‑1；在20A g^‑1电流密度下的容量高达359.1mAh g^‑1。本发明为提高钠离子电池负极材料的综合性能提供了新的思路。

主权项

1.一种SnSb纳米粒子/三维氮掺杂纳米多孔碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：a、制备沸石咪唑类骨架结构材料(ZIF‑8)：将0.5～1g六水合硝酸锌和0.5～1g二甲基咪唑分别加入到50ml甲醇溶液中，搅拌均匀，再将这两种溶液混合，搅拌12～48h，然后将产物离心干燥8～12h得到ZIF‑8。b、制备3D‑NPC：在填充有氩气的管式炉中，将ZIF‑8以1～10℃min^‑1升温到200～400℃保温1～10h，再以2～10℃min^‑1升温到800～1000℃保温2～10h，然后将产物冷却到室温，再用稀盐酸和水各洗3～5次，最终得到3D‑NPC。c、制备SnSb/3D‑NPC：将0.04～0.3g五水合四氯化锡，0.03～0.2g三氯化锑和0.02～0.1g的3D‑NPC加入到20～100ml的甲醇溶液中，搅拌均匀，再加入含有0.1～1g硼氢化钠的1～5ml甲醇溶液，搅拌20～60min，然后将产物离心干燥，最终得到SnSb/3D‑NPC；作为对比试验，在不添加3D‑NPC的情况下，重复上述试验步骤得到块体SnSb(Bulk SnSb)。