【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及复合材料，特别是涉及一种复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前锂离子电池的资源稀缺、环境污染和安全性低等问题极大抑制了其在能源存储方面的应用，水系锌离子电池因其具有成本低廉、环境友好、高安全性和高离子电导率等优势，具有极大的应用前景。
2、现如今，常用的锌离子电池的正极材料主要有锰氧化合物、钒氧化合物和普鲁士蓝类似物等。其中，钒氧化合物由于其丰富的资源和钒的多个价态，在水系锌离子电池领域尤其受欢迎。然而，钒氧化合物仍然有一些存在导电性差、易溶解、静电斥力强等问题等等，限制了它们的进一步发展。相对而言，二硒化钒(vse2)材料因其具有较高的电子电导率、较高的载流子浓度和丰富的氧化还原性质，在锌离子电池中体现出超高的倍率特性，能实现快速充放电，但是刚性的vse2宿主材料在持续的锌离子嵌入/脱出过程中容易发生结构应变，导致硒元素溶出，失去se2-阴离子的补偿后，使vse2的电荷失衡从而导致结构崩塌。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请提供了一种复合材料及其制备方法和应用，该制备方法通过将钒粉、硫粉、硒粉和碳纳米管进行混合分散后进行分段煅烧后得到硫硒化钒碳纳米管复合正极材料前驱体，接着继续进行球磨分散并加入还原剂进行反应得到尺寸大小合适且均匀性好的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料。本申请通过分段煅烧的方式得到硫和硒并存的硫硒化钒体系并通过球磨和还原剂将碳纳米管复合在硫硒化钒上，得到硫硒化钒碳纳米管复合正极材料，进一步提升复合正极材料的导电性和容量。
<...【技术保护点】
1.一种硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的质量为所述钒粉、所述硫粉和所述硒粉的总质量的1％-10％。
3.如权利要求1或2所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括二硫化碳、丙酮和乙醇中的至少一种，所述还原剂包括联胺溶液、硼氢化钠溶液或邻苯二酚溶液。
4.如权利要求1-3任一项所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述分散处理的旋转速度为600r/min-2000r/min，处理时间为30min-60min；所述球磨处理的球磨速度为200r/min-500r/min，球磨时间为1h-12h。
5.如权利要求1-4任一项所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述分段煅烧包括依次进行的第一煅烧处理、第二煅烧处理和第三煅烧处理；所述第一煅烧处理的升温速率为2℃/min-5℃/min，保温温度为160℃-180℃，保温时间为1h-6h；所述第二煅烧处理
6.如权利要求1-5任一项所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌混合处理的搅拌速度为400r/min-800r/min，搅拌时间为6h-24h，搅拌温度为60℃-90℃。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料，其特征在于，所述硫硒化钒碳纳米管复合正极材料为二维层状结构，所述硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的横向尺寸为300nm-500nm，所述硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的厚度为50nm-100nm。
8.如权利要求7所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料，其特征在于，所述硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的比表面积为30m2/g-50m2/g；所述硫硒化钒碳纳米管复合正极材料包括孔结构，所述孔结构包括微孔、介孔和大孔。
9.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括如权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料或如权利要求7或8所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料。
10.一种锌离子电池，其特征在于，所述锌离子电池包括正极极片、负极极片以及位于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜和电解液；其中，所述正极极片包括如权利要求9所述的正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的质量为所述钒粉、所述硫粉和所述硒粉的总质量的1％-10％。
3.如权利要求1或2所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括二硫化碳、丙酮和乙醇中的至少一种，所述还原剂包括联胺溶液、硼氢化钠溶液或邻苯二酚溶液。
4.如权利要求1-3任一项所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述分散处理的旋转速度为600r/min-2000r/min，处理时间为30min-60min；所述球磨处理的球磨速度为200r/min-500r/min，球磨时间为1h-12h。
5.如权利要求1-4任一项所述的硫硒化钒碳纳米管复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述分段煅烧包括依次进行的第一煅烧处理、第二煅烧处理和第三煅烧处理；所述第一煅烧处理的升温速率为2℃/min-5℃/min，保温温度为160℃-180℃，保温时间为1h-6h；所述第二煅烧处理的升温速率为2℃/min-5℃/min，保温温度为220℃-280℃，保温时间为1h-6h；所述第三煅烧处理的升温速率为5℃/min-10℃/min，保温温度为800℃-1000℃，保温...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳宜，杨明，张培新，马定涛，孙世昌，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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