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专利号: 2016100490160
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将SnCl4·5H2O溶于去离子水中,配制成溶液A,并调节溶液A的pH=5~9,将Ce(NO)3溶于去离子水中,配制成溶液B,将NaS·9H2O溶于去离子水中,配制成溶液C;

2)将溶液B、溶液C和调解pH值后的溶液A按照Sn、S、Ce元素摩尔比nSn:nS:nCe=(1.0~

2.5):(2.0~4.3):(0.005~0.01)的比例均匀混合,得到混合溶液D;

3)将混合溶液D放入水热电沉积反应釜中,密封水热釜,进行电弧放电水热反应;

4)待反应釜反应结束并冷却后,过滤、分离、洗涤得到前驱体,将前躯体冷冻干燥得Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中:溶液A中Sn的浓度为0.5~1.2mol/L;溶液B中Ce的浓度为0.05~0.25mol/L;

溶液C中S的浓度为0.8~3.0mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤3)中控制体积填充比50%~60%,反应温度控制在70~120℃,正负两极电压为800~1000V,脉冲占空比为50%,反应时间为1~3h。

4.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中洗涤具体为采用去离子水、无水乙醇分别洗涤2~3次。

5.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤3)中冷冻干燥具体为:将所制备的前驱体在冷冻干燥机的冷冻室零下50-60℃冷冻

4-5h,然后在真空干燥室室温下干燥10-12h。

6.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料为纳米片组装的花状结构,片层状厚度尺寸达到

10~20nm,花球状直径为300~400nm。

7.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料在100mA/g的电流密度下,首次放电容量可达到

1493mAh/g,循环50次后,容量保持在460mAh/g。

8.根据权利要求1所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

1)将SnCl4·5H2O溶于去离子水中,配制成Sn浓度为0.5mol/L的溶液A,并调节溶液A的pH=5,将Ce(NO)3溶于去离子水中,配制成Ce浓度为0.05mol/L的溶液B,将NaS·9H2O溶于去离子水中,配制成S浓度为0.8mol/L的溶液C;

2)将调解pH值后的溶液A、溶液C和溶液B按照Sn、S、Ce元素摩尔比nSn:nS:nCe=1.0:2.0:

0.005的比例均匀混合,得到混合溶液D;

3)将混合溶液D放入水热电沉积反应釜中,密封水热釜,控制体积填充比50%,反应温度控制在70℃,正负两极电压为1000V,脉冲占空比为50%,采用电弧放电水热反应1h后关闭电源;

4)待反应釜冷却后,经过滤、离心分离,采用去离子水、无水乙醇分别洗涤2次,得到前驱体,将所制备的前驱体在冷冻干燥机的冷冻室零下50℃冷冻5h,然后在真空干燥室室温下干燥10h即得到Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料。

9.权利要求1至8中任一项所述的一种Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料的制备方法所制备的Ce掺杂SnS2钠离子电池负极材料。