CN110729478A - 一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用 - Google Patents

一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110729478A
CN110729478A CN201910893532.5A CN201910893532A CN110729478A CN 110729478 A CN110729478 A CN 110729478A CN 201910893532 A CN201910893532 A CN 201910893532A CN 110729478 A CN110729478 A CN 110729478A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
sulfur
antimony
carbon composite
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910893532.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110729478B (zh
Inventor
侯红帅
杨莉
纪效波
邹国强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201910893532.5A priority Critical patent/CN110729478B/zh
Publication of CN110729478A publication Critical patent/CN110729478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110729478B publication Critical patent/CN110729478B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G30/00—Compounds of antimony
    • C01G30/008—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用。复合材料由Sb2S3纳米点均匀分布在硫掺杂碳的孔隙内及表面构成，其制备方法是将有机锑盐置于还原气氛中进行还原处理，得到锑纳米点/碳复合材料，锑纳米点/碳复合材料与硫源置于保护气氛下进行固相反应，即得。该复合材料的Sb2S3为纳米点材料，具有独特的体积效应、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，可以有效的提升复合材料的电化学性能，且硫掺杂碳载体可以提高复合材料的导电性，同时可以缓解三硫化二锑材料在充放电过程中发生的大的体积膨胀，用于钠离子和钾离子电池展示出高容量，循环稳定性好等特点。

Description

一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和 在钠/钾离子电池中的应用
技术领域
本发明涉及一种钠/钾离子电池负极材料，尤其涉及一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，还涉及其制备方法和作为钠离子或钾离子电池负极材料的应用，属于新能源储能材料以及电化学领域。
背景技术
便携式电子设备、电动汽车和大型电站等各种应用对绿色能源转换和存储的需求推动了对先进储能技术的探索。针对不同的储能需求，人们已经设计并研究了多种储能装置。其中锂离子电池由于具备比容量高、循环寿命长、工作电压高、环境友好、无记忆效应等诸多优势，自上世纪90年代商业化以来已经渗透到日常生活的诸多方面。然而，地壳中的锂资源含量少且分布不均，使得开采成本更高，极大地限制了锂离子电池的长远发展。为此人类开始寻找可替代资源，钾、钠因和锂元素处于同一主族，且具备和锂离子电池相似的“摇椅式”电化学行为而备受关注。钠离子和钾离子电池具有广阔的应用发展前景，加之其量大面广、成本低廉，可视为代替锂离子电池的理想选择。
金属硫化物纳米材料三硫化二锑具有高容量的特性近年来受到人们的广泛关注，研究表明三硫化二锑均能展现出优异的锂离子电池和钠离子电池性能，但其钾离子性能的研究仍处于初步探索阶段。三硫化二锑的锂离子和钠离子电池性能结果显示，三硫化二锑材料在充放电过程中存在较大的体积膨胀，材料的循环稳定性普遍存在不足。陈等人在2017年报道了一种三硫化二锑与石墨烯的复合材料(Y.Lu,J.Chen,Robust self-supported anode by integrating Sb2S3 nanoparticles with S,N-codoped grapheneto enhance K-storage performance.Science China Chemistry,2017,60,1533)，当应用于钠离子和钾离子电池当中时，三硫化二锑在钠离子和钾离子嵌入和脱出的过程中出现了严重的体积膨胀。针对三硫化二锑材料在体相转化反应和合金化反应存在的严重的体积膨胀问题。
发明内容
针对现有三硫化二锑复合材料作为钠离子或钾离子电池材料使用过程中存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种由Sb2S3纳米点均匀分布在硫掺杂碳的孔隙内及表面构成的Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，该复合材料的活性物质Sb2S3为纳米点材料，具有独特的体积效应、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，可以有效的提升复合材料的电化学性能，且硫掺杂碳载体材料可以提高复合材料的导电性，同时可以缓解三硫化二锑材料在充放电过程中发生的大的体积膨胀，用于钠离子和钾离子电池展示出高容量，循环稳定性好等特点。
本发明的第二个目的是在于提供一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，该制备方法原料丰富低廉、操作简便、产率高，可达到大规模生产的目的。
本发明的第三个目的是在于提供一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的应用，Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料作为钠离子或钾离子电池负极材料，可以获得循环稳定性好、比容量高的电化学性能。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，其由Sb2S3纳米点均匀分布在硫掺杂碳的孔隙内及表面构成。
优选的方案，所述复合材料中三硫化二锑的质量百分比含量为80～89％，余量为硫掺杂碳。
优选的方案，所述Sb2S3纳米点的直径大小为15～30nm。
本发明还提供了一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其将有机锑盐置于还原气氛中，在500～800℃温度下进行还原处理，得到锑纳米点/碳复合材料，锑纳米点/碳复合材料与硫源置于保护气氛下，在500～600℃温度下进行固相反应，即得。
本发明的Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料制备过程主要包括两段热处理工艺，第一段热处理工艺在还原气氛下进行，一方面完成有机质的碳化过程，另一方面使得有机锑盐中的锑还原成纳米尺寸的单质锑，而第二段热处理工艺是在保护气氛下进行，主要使单质锑硫化成硫化锑，获得纯相的Sb2S3，同时在该高温条件下，部分硫会与碳进行键合，生成硫碳键，部分硫掺杂在碳材料中，得到硫掺杂碳。
优选的方案，所述有机锑盐包含葡萄糖酸锑钠、酒石酸锑钾、六甲基四胺锑、三苯基二醋酸锑中至少一种。这些锑盐都是有机配体和锑配位得到的有机锑盐，通过一步高温还原处理可以获得纳米尺寸的锑纳米点原位负载在多孔碳的孔隙及表面。优选为葡萄糖酸锑钠。
优选的方案，所述还原气氛包括体积组成为5～10％H2和95～90％Ar的混合气氛。优选在还原气氛下进行还原处理，可以获得高纯度的锑纳米点。
优选的方案，所述还原处理的时间为1～10h。在还原处理过程中，升温速率为2～10℃/min。
优选的方案，锑纳米点/硫掺杂碳复合材料与硫源的摩尔比为1:1～4；优选为1:2～3。所述硫源为单质硫。在固相反应过程中，部分硫将锑转化成三硫化二锑，部分硫以蒸汽挥发，部分硫会掺杂进入碳。在优选的比例范围内不但可以保证获得高纯度的三硫化二锑相，而且可以保证部分硫掺杂碳生成。
优选的方案，所述固相反应的时间为1～5h。
本发明还提供了一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的应用，其作为钠离子或钾离子电池负极材料应用。
本发明的Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料、羧甲基纤维素钠粘结剂、Super P导电剂按照质量比70:15:15混合均匀，加入到适量去离子水中调制成浆料，让后将其涂于铜箔上，待去离子水挥发后置于真空干燥箱中，100℃下干燥12h。将干燥后的涂有活性材料的铜箔裁成直径13mm的圆片，在10MPa的压力下压后用作扣式电池工作电极，金属钠或金属钾用作对比电极，Celgard 2400膜用作隔膜。
相对现有技术，本发明技术方案带来的有益技术效果：
1)本发明提供的三硫化二锑/硫掺杂碳复合材料，其中活性物质Sb2S3为尺寸均匀的纳米点(粒径约在15～30纳米范围内)，且均匀分布在载体材料上，具有独特的体积效应、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，可以有效地提升材料的电化学性能，同时缓解钠离子和钾离子在嵌入和脱嵌过程中引起的体积膨胀，极大地改善了材料的循环性能和使用寿命，且硫掺杂碳作为载体材料可以提高复合材料的导电性，同时可以缓解三硫化二锑材料在充放电过程中发生的大的体积膨胀，作为钠离子和钾离子负极材料应用时，稳定性好、比容量高、能够有效抑制循环过程中转化反应和合金化的体积膨胀，当应用于钠离子电池，在100mA g-1电流密度下、100圈循环之后可保持406.78mAh g-1的容量，在0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.6和3.2A g-1的电流密度下，其可逆比容量分别为719.3、650.6、606.8、557.4、513.8、424.9和260.1mAh g-1，在经历不同电流密度充放电后，当电流密度恢复至0.1A g-1时，可逆比容量仍能恢复至391.5mAh g-1。当应用于钾离子电池中，在50mA g-1电流密度下、50圈循环之后可保持465.6mAh g-1的容量，此外，在1A g-1大电流下，200圈循环后仍可保持294.6mAh g-1的容量。此外，倍率性能测试结果显示，在0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6A g-1的电流密度下，其可逆比容量分别为436.7、340.9、292.2、245.0、436.6、220.2、199.7、169.7、162.7、147.7和133.5mAh g-1，在经历不同电流密度充放电后，当电流密度恢复至0.05A g-1时，可逆比容量仍能恢复至432.97mAh g-1。对比于已报道的类似材料性能得到了明显的提升。
2)本发明提供的三硫化二锑/硫掺杂碳复合材料的制备方法具有产率高，操作简便，重复性好等优点，在获得三硫化二锑纳米点材料的同时可得到硫掺杂多孔碳材料，克服了传统合成过程复杂的缺陷，且有机锑盐原料丰富低廉，可实现大规模生产的目的。
附图说明
图1为实施例1制备的锑纳米点/碳复合材料产物TEM图。
图2为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳碳复合材料产物TEM图。
图3为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的X射线衍射图。
图4为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的钠离子循环性能图。
图5为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的钠离子倍率性能图。
图6为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的钾离子循环性能图。
图7为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的钾离子长循环性能图。
图8为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的钾离子倍率性能图。
图9为实施例3制备的三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料的红外和拉曼图谱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
将6克葡萄糖酸锑钠装入瓷舟并置于管式炉中，通入H2/Ar(5％H2)保护气，升温速率10℃/min，在600℃下煅烧1h即到黑色多孔粉末。取出瓷舟内的粉末进行充分地研磨，随后用乙醇和水间隔地反复洗涤几次，洗涤后在真空干燥箱中70℃干燥6h即得黑色锑/C纳米点复合材料，纳米点大小约10～20nm。图1为锑纳米点/碳复合材料透射电镜图。
实施例2
将6克六甲基四胺锑装入瓷舟并置于管式炉中，通入H2/Ar(5％H2)保护气，升温速率10℃/min，在600℃下煅烧1h即到黑色多孔粉末。取出瓷舟内的粉末进行充分地研磨，随后用乙醇和水间隔地反复洗涤几次，洗涤后在真空干燥箱中70℃干燥6h即得黑色锑纳米点/碳复合材料，纳米点大小约15～30nm。
实施例3
将实施例1所得产物锑纳米点/碳复合材料300mg和900mg硫粉在玛瑙玛瑙研钵中研磨均匀，随后将其置于管式炉中，通入Ar保护气，升温速率5℃/min，在500℃下煅烧5h，即得黑色Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，纳米点大小约15～25nm。图2为Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料透射电镜图。
通过对Sb2S3/C纳米点复合材料，进行红外和拉曼分析测试，图9a中红外结果显示，Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的吸收峰位于1387和1124cm-1左右，分别归因于C-C和C-S键，证实了C-S键的存在；同时拉曼测试结果如图9b所示，位于144，251，310和451cm-1的吸收峰，分别归因于C-S-C，Sb-S-Sb弯曲振动和Sb-S伸缩振动，表明硫与碳之间是以价键的形式存在于产物中。此外，从透射的mapping的结果(图9c)可以看出，碳基质中存在明显的硫成分，进一步佐证了硫掺杂碳的形成。
实施例4
将实施例3所得产物Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，在惰性气体手套箱里组装CR2016型扣式电池。将实施例3所得产物Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料、羧甲基纤维素钠粘结剂、Super P导电剂按照质量比70:15:15混合均匀，加入到适量去离子水中调制成浆料，让后将其涂于铜箔上，待去离子水挥发后置于真空干燥箱中，100℃下干燥12h。将干燥后的涂有活性材料的铜箔裁成直径13mm的圆片，在10MPa的压力下压后用作扣式电池工作电极，金属钠用作对比电极，Celgard 2400膜用作隔膜。组装完后进行性能的测试，当应用于钠离子电池，在100mA g-1电流密度下、100圈循环之后可保持406.78mAh g-1的容量，在0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.6和3.2A g-1的电流密度下，其可逆比容量分别为719.3、650.6、606.8、557.4、513.8、424.9和260.1mAh g-1，在经历不同电流密度充放电后，当电流密度恢复至0.1A g-1时，可逆比容量仍能恢复至391.5mAh g-1。
实施例5
将实施例3所得产物Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，在惰性气体手套箱里组装CR2016型扣式电池。将实施例3所得产物Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料、羧甲基纤维素钠粘结剂、Super P导电剂按照质量比70:15:15混合均匀，加入到适量去离子水中调制成浆料，让后将其涂于铜箔上，待去离子水挥发后置于真空干燥箱中，100℃下干燥12h。将干燥后的涂有活性材料的铜箔裁成直径13mm的圆片，在10MPa的压力下压后用作扣式电池工作电极，金属钾用作对比电极，Celgard 2400膜用作隔膜。组装完后进行性能的测试，在50mAg-1电流密度下、50圈循环之后可保持465.6mAh g-1的容量，此外，在1A g-1大电流下，200圈循环后仍可保持294.6mAh g-1的容量。进一步研究其倍率性能，结果显示，在0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6A g-1的电流密度下，其可逆比容量分别为436.7、340.9、292.2、245.0、436.6、220.2、199.7、169.7、162.7、147.7和133.5mAh g-1，在经历不同电流密度充放电后，当电流密度恢复至0.05A g-1时，可逆比容量仍能恢复至432.97mAh g-1。

Claims (10)

1.一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，其特征在于：由Sb2S3纳米点均匀分布在硫掺杂碳的孔隙内及表面构成。
2.根据权利要求1所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，其特征在于：所述复合材料中三硫化二锑的质量百分比含量为80～89％，余量为硫掺杂碳。
3.根据权利要求1或2所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料，其特征在于：所述Sb2S3纳米点的直径大小为15～30nm。
4.权利要求1～3任一项所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于：将有机锑盐置于还原气氛中，在500～800℃温度下进行还原处理，得到锑纳米点/碳复合材料，锑纳米点/碳复合材料与硫源置于保护气氛下，在500～600℃温度下进行固相反应，即得。
5.根据权利要求4所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述有机锑盐包含葡萄糖酸锑钠、酒石酸锑钾、六甲基四胺锑、三苯基二醋酸锑中至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述还原气氛包括体积组成为5～10％H2和95～90％Ar的混合气氛。
7.根据权利要求4所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述还原处理的时间为1～10h。
8.根据权利要求4所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于：锑纳米点/碳复合材料与硫源的摩尔比为1:1～4；所述硫源为单质硫。
9.根据权利要求4所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述固相反应的时间为1～5h。
10.权利要求1～3任一项所述的一种Sb2S3纳米点/硫掺杂碳复合材料的应用，其特征在于：作为钠离子或钾离子电池负极材料应用。
CN201910893532.5A 2019-09-20 2019-09-20 一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用 Active CN110729478B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910893532.5A CN110729478B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910893532.5A CN110729478B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110729478A true CN110729478A (zh) 2020-01-24
CN110729478B CN110729478B (zh) 2021-08-17

Family

ID=69219299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910893532.5A Active CN110729478B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110729478B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112072107A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 中南大学 一种硫化锑基复合材料及其制备方法和应用
CN113517427A (zh) * 2021-06-29 2021-10-19 暨南大学 一种碳包覆锑/三硫化二锑复合材料的制备方法及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103247786A (zh) * 2012-02-02 2013-08-14 中国人民解放军63971部队 一种高比容量长循环寿命的接枝碳纳米管硫复合正极材料
CN106410152A (zh) * 2016-11-04 2017-02-15 华中科技大学 一种一维硫化锑‑碳复合材料、其制备方法和应用
CN107331842A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 华南理工大学 一种具有高可逆容量的硫化锑基负极材料及其制备与应用
CN109056193A (zh) * 2018-07-04 2018-12-21 东华大学 柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法及应用
CN109768239A (zh) * 2018-12-24 2019-05-17 肇庆市华师大光电产业研究院 一种钠离子电池负极材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103247786A (zh) * 2012-02-02 2013-08-14 中国人民解放军63971部队 一种高比容量长循环寿命的接枝碳纳米管硫复合正极材料
CN106410152A (zh) * 2016-11-04 2017-02-15 华中科技大学 一种一维硫化锑‑碳复合材料、其制备方法和应用
CN107331842A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 华南理工大学 一种具有高可逆容量的硫化锑基负极材料及其制备与应用
CN109056193A (zh) * 2018-07-04 2018-12-21 东华大学 柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法及应用
CN109768239A (zh) * 2018-12-24 2019-05-17 肇庆市华师大光电产业研究院 一种钠离子电池负极材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUCHEN GUO等: "Sulfur-Impregnated Disordered Carbon Nanotubes Cathode for Lithium-Sulfur Batteries", 《NANO LETT.》 *
MINGXIANG DENG等: "Natural stibnite ore (Sb2S3) embedded in sulfur doped carbon sheets: enhanced electrochemical properties as anode for sodium ions storage", 《RSC ADV.》 *
TIANJING WU等: "Dual Functions of Potassium Antimony(III)-Tartrate in Tuning Antimony/Carbon Composites for Long-Life Na-Ion Batteries", 《ADV. FUNCT. MATER.》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112072107A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 中南大学 一种硫化锑基复合材料及其制备方法和应用
CN113517427A (zh) * 2021-06-29 2021-10-19 暨南大学 一种碳包覆锑/三硫化二锑复合材料的制备方法及应用
CN113517427B (zh) * 2021-06-29 2022-10-14 暨南大学 一种碳包覆锑/三硫化二锑复合材料的制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110729478B (zh) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Advanced sodium-ion batteries using superior low cost pyrolyzed anthracite anode: towards practical applications
CN108899507B (zh) 一种具有核壳结构的双层碳包覆金属硫化物复合电极材料的制备方法
WO2021114401A1 (zh) 铁基钠离子电池正极材料，其制备方法以及钠离子全电池
CN107425185B (zh) 一种碳纳米管负载的碳化钼材料的制备方法及其在锂硫电池正极材料中的应用
CN109148847B (zh) 一种具有高倍率性能的硼掺杂改性的硬碳包覆负极材料及其液相制备方法
CN108155353B (zh) 一种石墨化碳包覆电极材料及其制备方法和作为储能器件电极材料的应用
CN109698326B (zh) 一种用于钠离子电池负极的有机磷化锡/氧化石墨复合材料
CN108933237B (zh) 一种锂离子电池正极材料的制备方法及应用
CN107732203B (zh) 一种纳米二氧化铈/石墨烯/硫复合材料的制备方法
CN110752360B (zh) 一种S-Ni3C/NiO复合锂硫电池正极材料的制备方法
CN107464938B (zh) 一种具有核壳结构的碳化钼/碳复合材料及其制备方法和在锂空气电池中的应用
CN107946564B (zh) 富钠锰基Na4Mn2O5/Na0.7MnO2复合材料及其制备方法和应用
CN108878826B (zh) 一种锰酸钠/石墨烯复合电极材料及其制备方法和应用
CN113948681B (zh) 一种生物质基硬碳化合物复合材料及其制备方法和用途
CN114944476B (zh) 一种MoS2/Fe2O3异质结构@多孔碳纤维复合材料及其制备方法和应用
CN112117444A (zh) 碳包覆硫化钴正极材料、制备方法、正极及铝离子电池
CN105428618A (zh) 一种壳核型碳包覆金属硫化物纳米复合粒子的制备方法及其应用
CN109301246B (zh) 一种硫掺杂硬碳材料、其制备方法及其作为负极的钾离子电池
CN110752359A (zh) 一种硫-三维空心石墨烯-碳纳米管复合锂硫电池正极材料的制备方法
CN108767203B (zh) 一种二氧化钛纳米管-石墨烯-硫复合材料及其制备方法和应用
CN107623118B (zh) 一种首次库伦效率提高的磷掺杂多孔碳负极材料的制备方法
CN109904395A (zh) 一种二硫化钼-石墨烯复合材料
CN110729478B (zh) 一种三硫化二锑纳米点/硫掺杂碳复合材料及其制备方法和在钠/钾离子电池中的应用
CN103996823B (zh) 一种动力锂离子电池用三元聚阴离子磷酸盐/碳正极材料的快速微波反应制备方法
CN106299311A (zh) 一种锂硫电池用碳/硫复合正极材料的制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant