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专利号: 2024109590510
申请人: 咸阳职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.碳/硫化铁复合负极材料的制备方法,其特征在于,具体操作步骤如下:步骤1,将铁源加入至去离子水中,充分搅拌使其完全溶解,得到溶液A;

步骤1所述铁源包括六水合氯化铁、九水合硝酸铁、硫酸亚铁的一种或多种;所述铁源与去离子水的比例为:0.01 -0.1 mol:10-200 mL;

步骤2:将溶液A加入至碱性水溶液中,连续搅拌直至充分混合,得到混合溶液B;

步骤2所述碱性水溶液包括,氢氧化钾、氢氧化钠、氨水的一种或多种;所述碱性水溶液的浓度为1-10 mol/L,碱性水溶液与步骤1所述去离子水的体积比为1:1;

步骤3:将混合溶液B在高温下陈化,随后用去离子水和乙醇洗涤产物,并进行烘干,得到羟基氧化铁;

步骤3所述高温为70-150 ℃,陈化时间为24-96 h;

步骤4:按比例将羟基氧化铁加入溶于有机溶剂的碳纳米片溶液中,超声分散均匀后,随后进行抽滤得到碳/羟基氧化铁复合材料;

步骤5,将碳/羟基氧化铁复合材料和硫源一同放入管式炉中,在惰性气氛保护下进行高温碳化,得到碳/硫化铁复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的碳/硫化铁复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤4中,羟基氧化铁与碳纳米片的质量比为1:0.01~0.1;所述有机溶剂为异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的碳/硫化铁复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述碳纳米片的制备方法为:以石墨纸作为工作电极、铂片作为惰性电极, 0.1~2 M的硫酸作为电解液,在1~15 V的电压下进行电解,待反应结束后,洗涤至中性得到碳纳米片。

4.根据权利要求1所述的碳/硫化铁复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤5中,所述碳/羟基氧化铁复合材料和硫源的质量比为1:0.5~5,所述硫源为硫脲、硫粉、硫代乙酰胺的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的碳/硫化铁复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤5中,所述高温碳化中升温速率2-10℃/min,煅烧时间为1-5h,恒温温度为400-700℃。

6.采用权利要求1-5任一项所述制备方法得到的碳/硫化铁复合负极材料,所述碳/硫化铁复合负极材料应用在钠离子电池中。