CN105845932B - Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极及其应用 - Google Patents

Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极及其应用，它包括以下步骤：（a）将铜箔一面浸入过硫酸盐和氢氧化物的混合水溶液中进行反应，使其一侧表面形成氢氧化铜纳米线；（b）将过量的次磷酸盐置于管式炉中部，同时将一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔置于其下游，用惰性气体排出管式炉中空气后进行加热，使产生的磷化氢气体与一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔反应即可得基于铜箔基底原位、单侧、大规模生长的Cu3P纳米线负极材料。该材料可以直接作为钠离子半、全电池的负极材料，不仅工艺步骤简单、成本较低，而且利于放大生产和大规模推广。

Description

Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极 及其应用
技术领域
本发明属于能源器件领域，涉及一种Cu3P纳米线负极材料，具体涉及一种Cu3P纳米线负极的制备方法、用该方法制得的Cu3P纳米线负极及其应用。
背景技术
钠离子电池作为储能系统潜在的候选对象吸引了大量的关注，这是因为钠的资源丰富和成本较低。与锂离子电池相比，钠离子电池在其发展初期面临很多挑战：包括比能量低、循环性能差、功率密度低等。负极材料作为钠离子电池的主要组成部分，对钠离子电池的整体电化学性能起到重要影响。最近，金属磷化物被提出作为潜在的钠离子电池负极材料，因为它们相对于碳质材料具有更高的比电容；然而大多数金属磷化物仅展现了有限的循环稳定性，通常它们的循环次数为30~150次，这对钠离子电池来说显然是不够的，有必要对其制备方法和最终的形貌进行改善。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种Cu3P纳米线负极的制备方法，它包括以下步骤：
（a）将铜箔一面浸入过硫酸盐（如过硫酸铵、过硫酸钠等常规水溶性盐）和氢氧化物（氢氧化钠、氢氧化钾等常规无机碱）的混合水溶液中进行反应，使其一侧表面形成氢氧化铜纳米线；
（b）将过量的次磷酸盐（如次磷酸钠、次磷酸钾等）置于管式炉中部，同时将一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔置于其下游，用惰性气体排出管式炉中空气后进行加热，使产生的磷化氢气体与一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔反应即可。
优化地，所述混合水溶液中过硫酸盐的浓度为0.05~0.2mol/L，氢氧化物的浓度为1~3.5mol/L；所述铜箔的浸泡时间为10~50min。
优化地，所述管式炉加热温度为270~500℃，时间为30~120 min。
进一步地，置于所述次磷酸盐下游的所述铜箔所处温度为25~100℃。
优化地，它包括以下步骤：
（a）将铜箔依次用盐酸、去离子水清洗多次以除去其表面杂质，再在室温下将其一面浸入过硫酸盐和氢氧化物的混合水溶液中反应10min，随后用去离子水清洗多次并干燥得一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔；所述混合水溶液中过硫酸盐的浓度为5mmol/45mL，氢氧化物的浓度为0.1mol/45mL；
（b）将过量的次磷酸盐置于管式炉的中部，向管式炉中通入15min的氩气，随后加热使管式炉中部升温至350℃，同时将一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔置于次磷酸盐的下游使其温度约为100℃，120min后自然冷却至室温即可。
本发明的又一目的在于提供一种Cu3P纳米线负极材料，它由上述任一所述的制备方法制得。
本发明的又一目的在于提供一种Cu3P纳米线负极材料在能源器件中的应用。
优化地，以一侧表面形成Cu3P纳米线的铜箔为负极材料直接与纯钠片对电极、隔膜和电解质组装成钠离子半电池。
优化地，以一侧表面形成Cu3P纳米线的铜箔为负极材料直接与Na3V2(PO4)3正极、隔膜和电解质组装成钠离子全电池。
进一步地，所述电解质为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯按体积比1:1的混合溶液且含有5vol%的氟代碳酸乙烯酯和1mol/L NaClO4，隔膜为GF/A系列玻璃纤维滤纸、GF/D玻璃纤维滤纸或elgard 2400聚丙烯隔膜。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明Cu3P纳米线负极材料的制备方法，通过将铜箔与过硫酸盐和氢氧化物的混合水溶液进行反应后，然后在低温条件下与加热次磷酸盐产生的磷化氢气体进行反应，得到基于铜箔基底原位、单侧、大规模生长的Cu3P纳米线负极材料，该材料可以直接作为钠离子半、全电池的负极材料，不仅工艺步骤简单、成本较低，利于放大生产和大规模推广；而且制得的Cu3P纳米线负极材料应用于钠离子半、全电池，具有优越的特点和性能：丰富的缓冲空间；不需要使用粘结剂；良好的结构完整性和电子/离子快速传输通道；优异的倍率性能和循环稳定性等。
附图说明
附图1为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料的FESEM图和光学图片；
附图2为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料的XRD图谱；
附图3为实施例2中制得的Cu3P纳米线负极材料在反应前后的光学照片对比图；
附图4为实施例3中制得的Cu3P纳米线负极材料C3的FESEM图；
附图5为实施例3中制得的Cu3P纳米线负极材料C4的FESEM图；
附图6为实施例4中制得的Cu3P纳米线负极材料C5的FESEM图；
附图7为实施例4中制得的Cu3P纳米线负极材料C6的FESEM图；
附图8为实施例5中制得的Cu3P纳米线负极材料C7的FESEM图；
附图9为实施例5中制得的Cu3P纳米线负极材料C8的FESEM图；
附图10为实施例6中制得的Cu3P纳米线负极材料C9的FESEM图；
附图11为实施例6中制得的Cu3P纳米线负极材料C10的FESEM图；
附图12为实施例7中制得的Cu3P纳米线负极材料C11的FESEM图；
附图13为实施例7中制得的Cu3P纳米线负极材料C12的FESEM图；
附图14为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1前三周的CV曲线图；
附图15为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1在电流密度为50 mAg−1时的充放电曲线图；
附图16为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1在不同电流密度下的倍率性能曲线图；
附图17为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1在电流密度为100 mAg−1时的电化学性能图；
附图18为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1在电流密度为200 mAg−1时的电化学性能图；
附图19为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1在电流密度为500 mAg−1时的电化学性能图；
附图20为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料C1在电流密度为1000 mAg−1时的电化学性能图；
附图21为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料以GF/D系列玻璃纤维滤纸为隔膜时的电化学性能图；
附图22为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料以Celgard2400聚丙烯隔膜为隔膜时的电化学性能图；
附图23为实施例3中制得的Cu3P纳米线负极材料在钠离子半电池中的电化学性能图；
附图24为实施例4中制得的Cu3P纳米线负极材料在钠离子半电池中的电化学性能图；
附图25为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料在钠离子全电池中的电化学性能图；
附图26为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料在钠离子全电池中以GF/D系列玻璃纤维滤纸为隔膜时的电化学性能图；
附图27为实施例1中制得的Cu3P纳米线负极材料在钠离子全电池中以Celgard2400聚丙烯隔膜为隔膜的电化学性能图；
附图28为基于Cu3P纳米线负极材料的软包式钠离子全电池向10×10 cm2 LED屏幕供电图；
附图29为基于Cu3P纳米线负极材料的软包式钠离子全电池向可穿戴设备供电图。
具体实施方式
下面将结合附图实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它包括以下步骤：
（a）将铜箔（1 cm2）表面的杂质去除（依次用盐酸、去离子水洗涤多次），然后在室温下将其一面浸入到过硫酸铵（5mmol）和氢氧化钠（0.1mol）的混合水溶液（45ml）中反应10min，从溶液中取出后用去离子水洗涤多次（3~5次）并置于鼓风干燥箱60℃干燥，得到基于铜箔基底单侧表面生长的氢氧化铜纳米线；
（b）将过量的次磷酸钠置于管式炉的中部，向管式炉中通入15min的氩气，然后加热使管式炉中部升温至350℃，同时将一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔置于次磷酸钠的下游（上下游的依据是氩气的流向）使其温度约为100℃，120min后自然冷却至室温，即得基于铜箔基底单侧生长的Cu3P纳米线负极材料（简写为C-1）。图1为所制备Cu3P纳米线负极材料的FESEM图（插图为光学图片），由图1可看出，C-1平均宽度小于200nm，平均长度约为5μm。图2为所制的Cu3P纳米线负极材料对应的XRD图，图中43.4°和50.6°的两个强衍射峰对应于铜箔基底，其它位于36.0°、39.1°、41.6°、45.1°、46.2°和47.3°的衍射峰，分别对应于Cu3P相的（112）、（202）、（211）、（300）、（113）和（212）晶面。
实施例2
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它的制备方法与实施例1中的基本一致，不同的是：铜箔的大小为6.5×10.5 cm2，图3为所制备Cu3P纳米线负极材料（简写为C-2）反应前后的光学图片对比图。
实施例3
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它的制备方法与实施例1中的基本一致，不同的是：铜箔在混合水溶液中的反应时间分别为30min和50min。图4和图5分别为所制备Cu3P纳米线负极材料（简写分别为C-3和C-4）的FESEM图。由图4可看出，C-3平均宽度约为300~500 nm，平均长度约为12μm，由图5可看出，C-4平均长度约为20μm。
实施例4
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它的制备方法与实施例1中的基本一致，不同的是：45ml混合水溶液中含有2mmol过硫酸铵和0.05mol氢氧化钠，以及45ml混合水溶液中含有8mmol过硫酸铵和0.15mol氢氧化钠。图6和图7分别为所制备Cu3P纳米线负极材料（简写分别为C-5和C-6）的FESEM图。
实施例5
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它的制备方法与实施例1中的基本一致，不同的是：置于次磷酸钠下游的单侧表面形成Cu3P纳米线的铜箔所处温度分别约为25℃和50℃。图8和图9分别为所制备Cu3P纳米线负极材料（简写分别为C-7和C-8）的FESEM图。
实施例6
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它的制备方法与实施例1中的基本一致，不同的是：管式炉加热温度分别为270℃和500℃。图10和图11分别为所制备Cu3P纳米线负极材料（简写分别为C-9和C-10）的FESEM图。
实施例7
本实施例提供一种Cu3P纳米线负极材料的制备方法，它的制备方法与实施例1中的基本一致，不同的是：管式炉加热时间分别为30min和70min。图12和图13分别为所制备Cu3P纳米线负极材料（简写分别为C-11和C-12）的FESEM图。
实施例8
本实施例提供所述Cu3P纳米线作为钠离子负极材料在钠离子半电池中的应用，具体为：直接将实施例1中的基于铜箔的Cu3P纳米线作为钠离子负极材料，纯钠片作为对电极，含有5vol%FEC（氟代碳酸乙烯酯）、1mol/LNaClO4溶于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯体积比为1:1的溶液中作为电解液，Whatman公司GF/A系列玻璃纤维滤纸作为电池隔膜，组装成2025型扣式钠离子半电池，并在室温下使用蓝电CT2001A电池测试系统在0.01V~2.5V进行恒电流充放电循环测试，使用VMP3（Bio-Logic，法国）电化学工作站进行循环伏安测试（扫描速率0.1 mVs−1,电压范围0~2.5V）和阻抗测试（测试频率范围0.01 Hz~100 kHz），电化学性能测试结果如图14—图20所示。图14显示了C-1在前三周的CV曲线。图15显示了C-1在电流密度为50 mAg−1时的充放电曲线，由图可以看出，C-1的初始放电容量和充电容量分别为433mAh g−1和349 mAh g−1，库伦效率为80.6%。图16显示了C-1在不同电流密度下从100~5000mAg−1时的倍率性能曲线，由图可以看出C-1在任一倍率下性能都很稳定，而且当经过多次循环后，由较大的电流密度5000 mAg−1转向较小的电流密度100 mAg−1时，可逆容量得到了较大程度的恢复，显示了C-1优越的倍率性能。由图17可以看出，C-1在电流密度为100 mAg−1时，50周后可逆容量仍能保持在249.2 mAh g−1。由图18和图19可以看出，C-1在电流密度分别为200 mAg−1和500 mAg−1时，100周后可逆容量仍能分别保持为215.2 mAh g−1 and 178.8mAh g−1，容量保持率分别为81.1% 和79.9%。图20显示了C-1在电流密度为1000 mAg−1时，260周的循环曲线，由图可以看出，初始可逆容量达到196.1 mAh g−1，100周后可逆保持在184.9 mAh g−1，相应的容量保持率为96.4%，随着进一步的测试，260周后可逆容量下降到133.8 mAh g−1，相比于初始容量，每周仅仅下降0.12%。这样长周期的测试在金属磷化物钠离子电池负极材料中较少报道。
实施例9
本实施例提供一种Cu3P纳米线作为钠离子负极材料在钠离子半电池中的应用，组装成的钠离子半电池与实施例8中的基本一致，不同的是：分别使用Whatman公司GF/D系列玻璃纤维滤纸、Celgard2400 聚丙烯隔膜作为电池隔膜，并分别在电压范围0.01~2.5V、电流密度为500 mAg−1下进行循环测试，图21和图22分别为使用所述不同隔膜在电流密度为500 mAg−1时的循环曲线。由21图可以看出，100周后可逆容量仍能保持在135.3 mAh g−1，容量保持率为65%。由图22可以看出，100周后可逆容量仍能保持在106.4 mAh g−1，容量保持率为52.6%。
实施例10
本实施例提供一种Cu3P纳米线作为钠离子负极材料在钠离子半电池中的应用，组装成的钠离子半电池与实施例8中的基本一致，不同的是：分别直接将实施例3中和实施例4中的基于铜箔的Cu3P纳米线作为钠离子负极材料，并在电压范围0.01~2.5V、电流密度分别为200 mAg−1和500 mAg−1下进行循环测试，图23和图24分别为使用实施例3作为钠离子负极材料在电流密度为200 mAg−1和使用实施例4作为钠离子负极材料在电流密度为500 mAg−1时的循环曲线，由图23可以看出，100周后可逆容量仍能保持在189 mAh g−1，容量保持率为74%。由图24可以看出，100周后可逆容量仍能保持在129 mAh g−1，容量保持率为64%。
实施例11
本实施例提供一种Cu3P纳米线作为钠离子负极材料在纽扣式钠离子全电池中的应用，电池组装过程与实施例8中的基本一致，不同的是：使用Na3V2(PO4)3作为钠离子正极材料代替纯钠片组装成纽扣式全电池，并在电压范围2~4V、电流密度为600 mAg−1（相对于负极材料）下进行循环测试，图25为其在电流密度为600 mAg−1时的循环曲线，由图可以看出，50周和200周后放电容量分别为132.2和79.9 mAh g−1。
实施例12
本实施例提供一种Cu3P纳米线作为钠离子负极材料在纽扣式钠离子全电池中的应用，组装成的纽扣式钠离子全电池与实施例11中的基本一致，不同的是：分别使用Whatman GF/D 玻璃纤维滤纸和Celgard 2400 聚丙烯隔膜作为电池隔膜，并在电压范围2~4V、电流密度为600 mAg−1（相对于负极材料）下进行循环测试，图26和图27分别为使用所述不同隔膜在电流密度为600 mAg−1时的循环曲线，由图26可以看出，50周后放电容量为111.8mAh g−1。由图27可以看出，50周后放电容量为75.5 mAh g−1。
实施例13
本实施例提供一种Cu3P纳米线作为钠离子负极材料在软包式钠离子全电池中的应用，电池组装过程与实施例11中的基本一致，不同的是：使用5.5×8.5 cm2的Na3V2(PO4)3电极片和实施例4所得基于铜箔的Cu3P纳米线电极片组装成软包电池并应用于器件。图28显示了其向10×10 cm2 LED屏幕供电，图29显示了其在可穿戴设备中的应用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种Cu3P纳米线负极的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（a）将铜箔一面浸入过硫酸盐和氢氧化物的混合水溶液中进行反应，使其一侧表面形成氢氧化铜纳米线；
（b）将过量的次磷酸盐置于管式炉中部，同时将一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔置于其下游，用惰性气体排出管式炉中空气后进行加热，使产生的磷化氢气体与一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔反应即可；所述管式炉加热温度为270~500℃，时间为30~120min；置于所述次磷酸盐下游的所述铜箔所处温度为25~100℃。
2.根据权利要求1所述的Cu3P纳米线负极的制备方法，其特征在于：所述混合水溶液中过硫酸盐的浓度为0.05~0.2mol/L，氢氧化物的浓度为1~3.5mol/L；所述铜箔的浸泡时间为10~50min。
3.根据权利要求1所述的Cu3P纳米线负极的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（a）将铜箔依次用盐酸、去离子水清洗多次以除去其表面杂质，再在室温下将其一面浸入过硫酸盐和氢氧化物的混合水溶液中反应10min，随后用去离子水清洗多次并干燥得一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔；所述混合水溶液中过硫酸盐的浓度为5mmol/45mL，氢氧化物的浓度为0.1mol/45mL；
（b）将过量的次磷酸盐置于管式炉的中部，向管式炉中通入15min的氩气，随后加热使管式炉中部升温至350℃，同时将一侧表面形成氢氧化铜纳米线的铜箔置于次磷酸盐的下游使其温度为100℃，120min后自然冷却至室温即可。
4.一种Cu3P纳米线负极材料，其特征在于：它由权利要求1至3中任一所述的制备方法制得。
5.权利要求4所述Cu3P纳米线负极材料在能源器件中的应用。
6.一种权利要求5所述Cu3P纳米线负极材料在能源器件中的应用，其特征在于：以一侧表面形成Cu3P纳米线的铜箔为负极材料直接与纯钠片对电极、隔膜和电解质组装成钠离子半电池。
7.一种权利要求5所述Cu3P纳米线负极材料在能源器件中的应用，其特征在于：以一侧表面形成Cu3P纳米线的铜箔为负极材料直接与Na3V2(PO4)3正极、隔膜和电解质组装成钠离子全电池。
8.根据权利要求6或7所述Cu3P纳米线负极材料在能源器件中的应用，其特征在于：所述电解质为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯按体积比1:1的混合溶液且含有5vol%的氟代碳酸乙烯酯和1mol/L NaClO4，隔膜为GF/A系列玻璃纤维滤纸、GF/D玻璃纤维滤纸或elgard 2400聚丙烯隔膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107740137B (zh) * 2017-09-14 2019-03-22 广州大学 一种磷化氧化钽纳米管及其制备方法
CN107974691B (zh) * 2017-12-01 2020-04-21 宁波大学 一种磷化物/氧化铜电极及其制备方法
CN108193219B (zh) * 2017-12-27 2019-05-28 黄河科技学院 磷化铜修饰二氧化钛光电极及其制备方法和在光电催化分解水中的应用
CN110518254B (zh) * 2019-09-09 2021-02-12 厦门大学 一种锂金属电池用负极集流体及其制备方法和应用
CN110880595B (zh) * 2019-11-08 2022-11-08 重庆市加鼎盛科技有限公司 一种Cu3P-CuO复合柔性锂离子电池负极材料的制备方法
CN111313006B (zh) * 2020-03-03 2022-05-10 顺德职业技术学院 一种锂离子电池用磷铜负极材料及其制备方法
CN113488650B (zh) * 2020-08-28 2023-01-31 中南大学 一种Cu3P@掺P介孔碳复合骨架及其制备方法和应用
CN113488656A (zh) * 2020-08-31 2021-10-08 中南大学 一种3d亲锂复合多孔金属合金集流体及其制备方法和应用
CN112537760B (zh) * 2020-12-23 2021-08-03 河南大学 一种纳米线状二磷化铜及其制备方法和应用
CN113322393B (zh) * 2021-05-28 2021-11-26 杭州电子科技大学 一种铜-磷化亚铜低共熔混合物的制备方法
CN114950295A (zh) * 2022-01-27 2022-08-30 昆明理工大学 一种气-固反应制备Cu3P的方法
CN116101986A (zh) * 2022-11-10 2023-05-12 东江环保股份有限公司 一种纳米磷化铜的制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1817785A (zh) * 2006-01-09 2006-08-16 合肥工业大学 氧化铜纳米管阵列的制备方法
CN101671010A (zh) * 2009-09-30 2010-03-17 南开大学 氧化铜前体还原法制备负载型和非负载型Cu3P
CN103723694A (zh) * 2013-12-17 2014-04-16 陕西科技大学 一种空心球状磷化亚铜锂电池负极材料的制备方法
CN104401949A (zh) * 2014-11-11 2015-03-11 华中科技大学 一种纳米铜磷化物的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1817785A (zh) * 2006-01-09 2006-08-16 合肥工业大学 氧化铜纳米管阵列的制备方法
CN101671010A (zh) * 2009-09-30 2010-03-17 南开大学 氧化铜前体还原法制备负载型和非负载型Cu3P
CN103723694A (zh) * 2013-12-17 2014-04-16 陕西科技大学 一种空心球状磷化亚铜锂电池负极材料的制备方法
CN104401949A (zh) * 2014-11-11 2015-03-11 华中科技大学 一种纳米铜磷化物的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Air stable copper phosphide(Cu3P):a possible negative electrode material for lithium batteries;Heriberto Pfeiffer et al.;《Electrochemistry Communications》;20040331;第6卷(第3期);第264页右栏第2段 *
Self-supported Cu3P Nanowire Arrays as an Integrated High-performance three-dimensional cathode for generating hydrogen from water;Jingqi Tian et al.;《Angew. Chem.》;20140901;第126卷(第36期);第9734页右栏实验部分 *

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