CN113130873B - 一种多孔铋-碳材料、制备方法及其应用 - Google Patents

一种多孔铋-碳材料、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用碳酸氧铋，直接镁热合成多孔铋‑碳复合材料，该方法包括以下步骤：将碳酸氧铋和镁粉直接混合均匀，放置在不锈钢反应釜中，在惰性气氛下500℃反应得到前驱体，随后在酒石酸溶液中搅拌酸洗至无明显气泡产生，得到最终多孔铋‑碳产物。该发明材料来源广泛，方法简单，绿色无污染，为大规模生产提供了可能；用该方法制备的铋‑碳复合材料，具有多孔骨架结构，可以在钠离子电池充放电的过程中缓解其体积膨胀，而且在制备的过程中由于碳元素的加入，极大的提高了材料的导电性；在之后的钠离子电池的测试中显示出了较高的容量和优异的倍率性能以及超长的循环稳定性。

Description

一种多孔铋-碳材料、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种电极材料及其制备方法。更具体地，涉及一种以碳酸氧铋镁热合成制备多孔铋-碳材料及其制备的方法，并研究其在钠离子电池负极中的应用。
背景技术
近年来钠离子电池由于具有比容量大、放电电压高、稳定性能好、使用安全和寿命长等优点，被广泛应用于手机、笔记本电脑等电子产品中。其中合金型负极材料具有较高的导电性和高的理论容量，从而成为钠离子电池负极材料的理想选择。铋作为典型的合金型负极材料，有着高达400 mAh/g的理论容量，且我国铋资源储量居全球首位，原料来源丰富，因此成为大规模生产钠离子电池负极的理想材料之一。然而铋在充放电过程中由于钠离子的脱出、嵌入会导致较高的体积变化，引起结构的破坏从而导致容量的衰减，因此如何缓解体积膨胀是铋商业应用于钠离子电的主要问题。
通过和碳材料复合是缓解材料体积膨胀的有效手段，利用碳的高机械强度和高的导电性来对材料的结构完整性和导电性进行改善，从而提高材料的电化学性能。例如文献“Bismuth Nanoparticle@Carbon Composite Anodes for Ultralong Cycle Life andHigh-Rate Sodium-Ion Batteries”（ Advanced Materials, 2019, 31(48): 19047）将柠檬酸铋一步高温退火得到片状铋-碳复合材料，并且在钠离子电池测试中表现出明优异的电化学性能。又如文献“Bi@C Nanoplates Derived from (BiO)2CO3 as an EnhancedElectrode Material for Lithium/Sodium-Ion Batteries”（ChemistrySelect, 2018, 3(31): 8973-8979）利用多巴胺对碳酸氧铋进行包覆的到前驱体材料，之后在惰性气体条件下对前驱体材料进行退火，从而得到二位碳包覆铋-碳材料，由于碳材料对整体结构形成有效支撑，从而缓解了结构破坏现象，得到较好的电化学性能。又如专利“一种多孔铋-碳复合材料的制备方法”（CN107146915A）中通过将聚丙烯晴分散在二甲基亚砜中，通过加入铋盐形成胶体，再将碳布浸没于胶体中，加热烘干，随后将烘干的碳布浸渍于氢氧化钾乙醇溶液中，并烘干、退火得到多孔铋-碳复合材料。
然而上述方式所制备的铋/碳复合材料具有以下缺点：
1.合成成本过高，如使用碳布作为载体，增加材料成本。
2.铋含量较低，使用柠檬酸铋作为前驱物制备得到的铋含量只有64.1 %，对材料的容量影响较大。
3.多巴胺先包覆再退火的合成步骤繁琐，不具备大规模生产的前景。
发明内容
受以上启发，本发明利用碳酸氧铋在加热的过程中分解为氧化铋和二氧化碳，通过加入镁粉在高温环境下将氧化铋和二氧化碳还原成单质铋和碳，经后续酸洗掉副产物氧化镁，得到多孔状铋和原位碳层包覆的铋-碳复合材料。并在钠离子电池中表现出优异的循环性能和倍率性能。多孔状铋-碳复合材料有三维连贯骨架构成，缩短了钠离子的扩散路径，且能有效缓解在脱嵌钠过程中的体积膨胀；原位还原成的碳层一方面能提高材料的导电性，另一方面，碳层的高机械强度也能进一步缓解体积膨胀。有这种方法制备出的材料能应用于高比能钠离子电池。制备方法简单易行，也利于批量化制备。
技术方案如下：
本制备方法利用了碳酸氧铋加热分解的特性，以及利用镁的强还原性对分解出的氧化铋和二氧化碳进行还原，实现一步反应制备多孔铋/碳复合材料。最终得到的多孔铋-碳材料，该材料颗粒尺寸为~20 μm，具有孔径~500 nm的大孔结构，孔洞在内部相互贯穿，且在多孔表面包覆一层~2 nm厚的碳层材料。
本发明还公开一种多孔铋-碳材料的制备方法，包括上述多孔铋-碳材料，其特征为：包括如下步骤：
步骤1：将一定质量百分比的碳酸氧铋和镁粉用混料机混合，得到均匀的混合粉料；
步骤2：将步骤1中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以5 ℃/min~20 ℃/min的升温速率升温至并保温1~3 h；
步骤3：配置质量分数为2~6 %.wt的酒石酸溶液；
步骤4：将步骤2中的产物取出，加入步骤3中的溶液中，在水浴锅中恒温搅拌酸洗至无明显气泡生成，随后洗净抽滤、冷冻干燥。
本发明还公开一种钠离子电池负极材料，该材料包括上述多孔铋-碳材料及其采用上述方法制备的孔铋-碳材料。
有益效果
铋属于合金型负极材料，具有高容量和高导电性等优点，但是在充放电时的高体积膨胀会导致铋结构的破坏，从而造成性能恶化。为了缓解体积膨胀，当前主要的改良方法主要分为结构设计和成分复合以及两者相互结合。如制备三维、二维铋/碳复合材料等。当时当前制备方法具有合成成本过高、制备工艺繁琐以及铋含量较低的缺点，并不适合规模化生产。
本发明则提供了一种具有创新性的，简单的一步反应法来制备多孔铋/碳复合材料，并在钠离子电池中表现出优异的电化学性能。通过碳酸氧铋和镁粉一步镁热反应合成制备出具有三维多孔骨架结构的铋/碳复合材料，用酒石酸刻蚀除掉反应生成的氧化镁，得到最终产物。该材料具有~20 μm的颗粒尺寸，以及相互贯穿的孔径为~500 nm的大孔结构，这样的结构将会为材料嵌钠时的体积膨胀提供缓冲，避免材料的结构破坏，而表面碳层则有利于形成稳定的（固/液电解质膜）SEI，从而具有更好的电化学性能。
附图说明
图 1 为本发明实施例1中反应过程的XRD示意图；
图 2 （a）（b）分别为本发明实施例1和实例4制备得到的样品的Raman图和热重分析曲线图；
图 3 为本发明实施例1制备得到的样品的SEM和TEM图，其中（a）为多孔铋-碳材料的SEM图，（b）为多孔铋-碳材料的TEM图；（c）、（d）为多孔铋/碳材料的不同放大倍数下的TEM图。
图4（a）、（b）分别为实例2中反应温度为300 ℃和700 ℃所得到的最终材料SEM图，（c）、（d）分别为实例3中4%.wt、6%.wt浓度的酒石酸反应后得到的材料表面形貌。（e）为实例3中4%.wt、6%.wt的XRD图。
图5为实例1、实例3中三种最终产物在20C电流密度下的循环性能对比。
图6为实例4所得产物的SEM形貌。
图7（a）为实例1的充放电曲线、（b）为实例1、实例4的倍率性能对比图，（c）为实例1、实例4在50C电流密度下的循环性能图。
图8（a）、（b）、（c）分别为实例5中5、10、20 ℃/min下所得产物的SEM图，（d）为三种升温速率下的Raman曲线结果。
图9为实例5中5、10、20 ℃/min升温速率下的循环性能图。
图10(a)(b)(c)分别是保温时间为1h，2h，5h后最终产物的SEM图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明公开一种多孔铋-碳钠离子材料的制备方法，其特征为：包括如下步骤：
步骤1：将一定质量百分比的碳酸氧铋和镁粉用混料机混合，得到均匀的混合粉料；
步骤2：将步骤1中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以5 ℃/min~20 ℃/min的升温速率升温至并保温1~3 h；
步骤3：配置质量分数为2~6 %.wt的酒石酸溶液；
步骤4：将步骤:2中的产物取出，加入步骤3中的溶液中，在水浴锅中恒温搅拌酸洗至无明显气泡生成，随后洗净抽滤、冷冻干燥。
实施例1
（1）碳酸氧铋和镁刚好反应完全的质量比为4：1，因此将2g的碳酸氧铋和0.5g的镁粉用混料机混合均匀，得到均匀的混合粉料；
（2）将步骤（1）中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以10 ℃/min的升温速率升至500℃，保温120 min；
（3）配置质量分数为2%.wt的酒石酸溶液；
（4）将步骤（2）中的产物取出，加入步骤（3）中的溶液中，在常温下搅拌酸洗至无明显气泡产生；随后洗净抽滤、冷冻干燥。
合成过程的物相变化如图1所示，可以看到再最终酸洗后的到的产物为纯度较高的铋，无其他杂质，图2为材料的Raman图谱，可以明显的看到在1350 cm-1和1575 cm-1处有两个明显的尖峰，分别对应着碳的D峰和G峰，峰强ID：IG=0.336，表明P-Bi/C中的碳以偏石墨化的形式存在由图3的扫描和透射电镜图可知，本实施例1制备的铋-碳复合材料尺寸约为20μm，且具有明显的多孔骨架状结构，且孔径约为1μm，此外在透射图片上也可以看到骨架上附着一层约2nm的碳层。
图7（a）为材料在钠离子电池性能测试中的充放电曲线，可以看到材料在第一圈时的的首次库伦效率达到了95%，且在随后的100次循环中充放电曲线几乎完全重合，说明材料的循环稳定性较好。从图7（b）、（c）可以看到多孔铋-碳复合材料具有优异的电化学倍率性能和循环性能，多孔铋-碳复合材料在1A/g的电流密度下循环460圈后，比容量仍保持346mAh/g（理论容量为385mAh/g），容量保持率为88%，循环稳定性好，在大的充放电流下（5A/g）仍有326 mAh/g的比容量，表现出优异的倍率性能。在钠离子电池中的应用展示出很好的应用前景。
实施例2
为了探究反应温度对材料的影响，我们选取了较低的反应温度300 ℃和更高的反应温度700 ℃来研究最终产物的形貌，其具体步骤如下：
（1）将2g的碳酸氧铋和0.5g的镁粉用混料机混合均匀，得到均匀的混合粉料。
（2）将步骤（1）中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以10 ℃/min的升温速率升至250℃，保温120 min。
（3）配置质量分数为2%.wt的酒石酸溶液。
（4）将步骤（2）中的产物取出，加入步骤（3）中的溶液中，在常温下搅拌酸洗至无明显气泡产生。随后洗净抽滤、冷冻干燥。
250 ℃反应产物形貌如图4（a）所示，可以看出材料形貌呈现出片状结构，这主要是由于碳酸氧铋初始形貌结构为片状结构，300 ℃并未达到碳酸氧铋的分解温度，反应并未发生，因此需提高反应温度。700 ℃反应产物形貌如图4（b）所示，可以看到相较于图3（a），材料的孔洞较小，且局部出现实心的块体，这是由于温度过高导致铋开始偏聚，形成内部无氧化镁的铋块体，因此孔洞结构不明显。因此得到最佳结构需要温度维持在500 ℃。
实施例3
通过改变酒石酸浓度来探究酸洗过程中的酒石酸浓度对材料结构的影响，我们制备了不同弄得就是酸溶液，其具体步骤如下：
（1）将2g的碳酸氧铋和0.5g的镁粉用混料机混合均匀，得到均匀的混合粉料。
（2）将步骤（1）中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以10 ℃/min的升温速率升至500℃，保温120 min。
（3）配置质量分数为4%.wt、6%.wt的酒石酸溶液。
（4）将步骤（2）中的产物取出，加入步骤（3）中的溶液中，在常温下搅拌酸洗至无明显气泡产生。随后洗净抽滤、冷冻干燥。
最终产物如图4（c）、（d）所示，（c）、（d）分别为4%.wt、6%.wt质量分数的酒石酸溶液制备得到的产物形貌，（e）为。发现在增加酒石酸浓度后，材料出现带状结构，而通过XRD分析发现在高浓度酒石酸下铋会和酒石酸发生络合反应，生成大量杂质生成。图5为三种酒石酸浓度下的产物在20 C电流密度下的钠离子电池循环性能，可以看到由于杂质元素的生成，材料性能出现明显的衰减，因此酒石酸浓度应控制在2%.wt。
实施例4
为了进一步探究碳层包覆对材料的影响，我们选取了氧化铋替代碳酸氧铋进行镁热反应，由于不存在碳源，因此最终材料中将不含有碳层。
（1）氧化铋和镁反应生成铋和氧化镁的质量比为2：3，因此将2g的氧化铋和0.3g的镁粉用混料机混合均匀，得到均匀的混合粉料。
（2）将步骤（1）中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以10 ℃/min的升温速率升至500 ℃，保温120min。
（3）配置质量分数为2%.wt的酒石酸溶液400ml。
（4）将步骤（2）中的产物取出，加入步骤（3）中的溶液中，在常温下搅拌酸洗至无明显气泡产生。随后洗净抽滤、冷冻干燥。
最终产物结果如图6所示，可以看到材料同样具有多孔结构，从图2（a）的Raman结果可以看到材料无D、G峰，说明材料不含碳。其钠离子电池性能如图7中P-Bi所示，可以看到相比于实例1中的P-Bi/C材料，材料容量相对较低，这主要是由于材料为多孔结构，比表面积较大，材料表面在没有碳层的保护下形成大量SEI，消耗了过量电解液，从而容量衰减。
实施例5
通过探究升温速率对材料成分和性能的影响，我们选取了三种升温速率即5 ℃/min、10 ℃/min和20 ℃/min。
（1）将2g的碳酸氧铋和0.5g的镁粉用混料机混合均匀，得到均匀的混合粉料。
（2）将步骤（1）中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下分别以5 ℃/min、10 ℃/min和20 ℃/min的升温速率升至500℃，保温120min。
（3）配置质量分数为2%.wt的酒石酸溶液400ml。
（4）将步骤（2）中的产物取出，加入步骤（3）中的溶液中，在常温下搅拌酸洗至无明显气泡产生。随后洗净抽滤、冷冻干燥。
图8（a）、（b）、（c）分别为5 ℃/min、10 ℃/min和20 ℃/min的升温速率下所得最终产物的SEM图片，可以看到三种产物的形貌均为多孔结构，5 ℃/min、10 ℃/min的产物粒径相似，均为~20 μm，而20 ℃/min升温速率下的产物粒径则达到了~50 μm，而且局部出现了无孔洞的结构，这是由于升温速率太快，导致局部过热，出现类似实例二中的偏析现象。较大的材料颗粒和局部出现的无孔洞结构将会极大的影响材料的电化学性能。图8（d）为三种升温速率下的Raman曲线，可以看到在10 ℃/min和20 ℃/min的升温速率下所得产物的Raman曲线中碳的D、G信号较强，而升温速率为5 ℃/min的产物中碳的D、G信号较弱，说明温速率为5 ℃/min下的产物碳含量较低，这是由于升温速率慢导致加热时间过长，在高于碳酸氧铋的分解温度，和低于镁与二氧化碳反应温度之间的温区时间较长，二氧化碳未能与镁充分反应便挥发干净，导致材料的碳含量下降。图9为三种升温速率下产物的循环性能图，可以看到10 ℃/min有着最为优异的循环性能，这是由于在该速率下材料有着较小的尺寸和相对较多的碳含量，较小的尺寸可以缓解材料的破碎现象，而较多的碳则可以起到稳定SEI的作用，因此有着最好的性能。所以升温速率应控制为10 ℃/min。
实施例6
通过探究升保温时间对材料成分和性能的影响，我们选取了三种保温时间即1h、2h、5h，具体方法如下：
（1）将2g的碳酸氧铋和0.5g的镁粉用混料机混合均匀，得到均匀的混合粉料。
（2）将步骤（1）中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以10 ℃/min的升温速率升至500℃，保温1h、2h和5h。
（3）配置质量分数为2%.wt的酒石酸溶液400ml。
（4）将步骤（2）中的产物取出，加入步骤（3）中的溶液中，在常温下搅拌酸洗至无明显气泡产生。随后洗净抽滤、冷冻干燥。
形貌结果如图10所示，（a）、（b）、（c）分别为保温1h、2h、5h后最终形貌结构，可以看到在保温1h的样品中孔洞分布较少，这是由于材料反应尚不充分，一部分分解出的氧化铋未能与镁发生反应，而2h的样品孔洞分布则较为均匀。从图（c）中可以看到，随着保温时间的延长，铋出现融化团聚成球的现象，这是由于反应温度高于铋的熔点（271℃），时间过长则会导致铋的团聚析出。因此保温时间应该控制在2h。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种多孔铋-碳材料的制备方法，所述多孔铋-碳材料颗粒尺寸为～20μm，具有孔径～500nm的大孔结构，孔洞在内部相互贯穿，且在多孔表面包覆一层～2nm厚的碳层材料，其特征为：包括如下步骤：
步骤1：将一定质量百分比的碳酸氧铋和镁粉用混料机混合，得到均匀的混合粉料；
步骤2：将步骤1中的混合粉料移置不锈钢反应釜中，放置于管式炉中，在氩气气氛下以5℃/min～20℃/min的升温速率升温至并保温1～3h；
步骤3：配置质量分数为2～6％.wt的酒石酸溶液；
步骤4：将步骤2中的产物取出，加入步骤3中的溶液中，在水浴锅中恒温搅拌酸洗至无明显气泡生成，随后洗净抽滤、冷冻干燥。
2.根据权利要求1所述的一种多孔铋-碳材料的制备方法，其特征为：所述步骤1中碳酸氧铋和镁粉选取刚好反应完全的质量比为4：1。
3.根据权利要求2所述的一种多孔铋-碳材料的制备方法，其特征为：所述步骤2中以10℃/min的升温速率升温。
4.根据权利要求3所述的一种多孔铋-碳材料的制备方法，其特征为：升温至500℃，保温120min。
5.根据权利要求1所述的一种多孔铋-碳材料的制备方法，其特征为：所述步骤3为配置质量分数为2％.wt的酒石酸溶液。
6.一种钠离子电池负极材料，其特征为：该材料为采用权利要求1-5任一所述制备方法制备的多孔铋-碳材料。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113839038A (zh) * 2021-08-12 2021-12-24 山东大学 MOF衍生的Bi@C纳米复合电极材料及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100324623B1 (ko) * 2000-02-22 2002-02-27 박호군 다공성 금속박막이 피복된 탄소전극 및 그 제조방법, 이를이용한 리튬 이차전지
JP2002358959A (ja) * 2001-03-27 2002-12-13 Showa Denko Kk 正極活物質、その製造方法、該正極活物質を用いたペースト、正極及び非水電解質二次電池
US20090250353A1 (en) * 2006-05-26 2009-10-08 Aicheng Chen Nanoporous Material
CN103253704B (zh) * 2013-04-12 2015-02-04 武汉理工大学 半导体多孔氧化铋纳米球及其制备方法和应用
CN107146915B (zh) * 2017-04-10 2019-08-27 中山大学 一种多孔铋-碳复合材料的制备方法
CN108232160B (zh) * 2018-01-05 2020-06-23 武汉大学 一种制备多孔金属-碳复合物的方法
CN110233248B (zh) * 2019-03-27 2020-05-12 复旦大学 一种高面积比容电池负极材料及其制备方法和应用
CN110146531B (zh) * 2019-05-22 2022-07-01 中山大学 一种大尺寸双连续多孔泡沫铋及其制备方法
CN110227442A (zh) * 2019-07-03 2019-09-13 南京工业大学 一种纳米多孔铋催化剂及其制备方法
CN111799452B (zh) * 2020-06-29 2021-11-26 安徽师范大学 一种超薄多孔氧化铋纳米片负载石墨烯复合材料及其制备方法、锂离子电池负极及电池

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