System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种锑基钠离子电池负极材料及其制备方法技术_技高网

一种锑基钠离子电池负极材料及其制备方法技术

技术编号:40000191 阅读:22 留言:0更新日期:2024-01-09 03:20
本发明专利技术涉及电池负极材料领域,具体为一种锑基钠离子电池负极材料及其制备方法,包括(A<subgt;x</subgt;Sb<subgt;1‑x</subgt;)<subgt;2</subgt;S<subgt;3</subgt;;A为三价金属元素;x为摩尔比;x为0.02‑0.2,本发明专利技术所制备的负极材料具有较好的电化学性能,而且200mAg<supgt;‑1</supgt;电流密度及0.01‑3.0V充放电测试中200次循环后的容量保持率在95%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池负极材料领域,具体为一种锑基钠离子电池负极材料及其制备方法


技术介绍

1、随着化石燃料的不断减少及环境污染的日益加剧,开发风能、太阳能、潮汐能等可再生清洁能源显得尤为重要。然而这些清洁能源容易受到天气、地域、环境等影响,具有间断性、不稳定性等特征,难以实现对电网进行稳定的输出,储能系统对于实现可再生能源的高效利用至关重要。在众多的储能设备中,钠离子电池(sib)凭借其资源丰富,价格低廉,环境友好等优势在大规模储能和电力运输领域表现出巨大的优势和潜在的应用价值,成为科研工作者的宠儿。

2、负极材料是钠离子电池的关键组成之一,对电池性能有着重要的影响。尽管钠与锂为同一主族,有着相似的物理化学性质,然而,钠离子半径远大于锂离子半径,传统的石墨材料并不具有良好的储钠性能,因此开发适应于钠离子电池的新型负极材料显得尤为重要。


技术实现思路

1、专利技术目的:针对上述技术问题,本专利技术提出了一种锑基钠离子电池负极材料及其制备方法。

2、所采用的技术方案如下:

3、一种锑基钠离子电池负极材料,包括(axsb1-x)2s3;

4、a为三价金属元素;

5、x为摩尔比;

6、x为0.02-0.2。

7、进一步地,a为bi。

8、进一步地,x为0.05-0.15。

9、进一步地,x为0.1。

10、进一步地,所述(axsb1-x)2s3为三维花瓣状形貌。

<p>11、进一步地,还包括vs2。

12、进一步地,所述vs2为片层结构。

13、进一步地,还包括石墨烯。

14、进一步地,所述(axsb1-x)2s3、vs2、石墨烯的重量比为5-10:1:0.1。

15、本专利技术提供了一种锑基钠离子电池负极材料的制备方法:

16、将三乙醇胺、乙二醇、a盐和锑盐混合,升至120-140℃搅拌30-60min,再将升华硫迅速加入,升温至回流反应1-2h,恢复室温后滤出沉淀并清洗、干燥得到(axsb1-x)2s3,将(axsb1-x)2s3、vs2和氧化石墨烯混匀,放入等离子体反应腔的石英舟中,通入氢气以排除反应腔内的气体,反应腔的真空度为20-50pa,在100-300w的功率下反应30-60min即可。

17、本专利技术的有益效果:

18、本专利技术提供了一种锑基钠离子电池负极材料,通过阳离子掺杂的策略来调控sb2s3的晶体结构,并通过特定的合成方法得到具有三维花瓣状形貌的阳离子掺杂sb2s3,bi配体的引入不仅通过降低扩散能垒来促进电子/离子的传递,而且还产生了更多的反应位点,其与片层结构的vs2及石墨烯组合,形成纳米空间约束的三维结构网络,使其具有强大的结构稳定性、超快的na+存储动力学和高度可逆的氧化还原反应,通过等离子体将石墨烯嵌入(axsb1-x)2s3和vs2中,增加了负极材料的比表面积和表面活性位点,并抑制电极体积膨胀,增强了电池的循环稳定性,本专利技术所制备的负极材料具有较好的电化学性能,而且200mag-1电流密度及0.01-3.0v充放电测试中200次循环后的容量保持率在95%以上。

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【技术保护点】

1.一种锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,包括(AxSb1-x)2S3;

2.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,A为Bi。

3.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,x为0.05-0.15。

4.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,x为0.1。

5.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,所述(AxSb1-x)2S3为三维花瓣状形貌。

6.如权利要求1-5中任一项所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,还包括VS2。

7.如权利要求6所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,所述VS2为片层结构。

8.如权利要求7所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,还包括石墨烯。

9.如权利要求8所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,所述(AxSb1-x)2S3、VS2、石墨烯的重量比为5-10:1:0.1。

10.一种如权利要求8或9所述的锑基钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,将三乙醇胺、乙二醇、A盐和锑盐混合,升至120-140℃搅拌30-60min,再将升华硫迅速加入,升温至回流反应1-2h,恢复室温后滤出沉淀并清洗、干燥得到(AxSb1-x)2S3,将(AxSb1-x)2S3、VS2和氧化石墨烯混匀,放入等离子体反应腔的石英舟中,通入氢气以排除反应腔内的气体,反应腔的真空度为20-50Pa,在100-300W的功率下反应30-60min即可。

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【技术特征摘要】

1.一种锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,包括(axsb1-x)2s3;

2.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,a为bi。

3.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,x为0.05-0.15。

4.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,x为0.1。

5.如权利要求1所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,所述(axsb1-x)2s3为三维花瓣状形貌。

6.如权利要求1-5中任一项所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,还包括vs2。

7.如权利要求6所述的锑基钠离子电池负极材料,其特征在于,所述vs2为片层结构。

8.如权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚晓芳
申请(专利权)人:湖南娄底华星锑业有限公司
类型:发明
国别省市:

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