CN114975921A - 碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料及其制备方法以及在锂硫电池中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料及其制备方法以及在锂硫电池中的应用，所述材料的化学式为W9Nb8N22，它是以草酸铌、偏钨酸铵、N,N‑二甲基甲酰胺以及聚丙烯腈为主要原料通过喷气纺丝技术制备而成；本发明的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料中，钨铌三元氮化物以及碳材料可有效提高所得复合材料的导电性，通过掺杂形成的钨铌三元氮化物可提供更多的活性吸附位点，可有效抑制多硫化物的穿梭效应，并表现出优异的导电性和稳定性；此外与传统的静电纺丝法不同，喷气纺丝法不需要高压条件，在制备过程中更加安全，同时通过气流带动纳米线的形成比静电作用更加高效；本发明的制备方法安全且效率高，有利于大规模开发生产。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料技术领域，具体是碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料及其制备方法以及在锂硫电池中的应用。
背景技术
目前锂离子电池的能量密度普遍在100-250Wh/kg之间，已经无法满足人们对美好生活的需要。电子设备、电动汽车的续航问题已经逐步显现，而锂硫电池(LSB)拥有高理论比容量(1675mAh/g)、高能量密度(2600Wh/kg)以及硫元素储量丰富被视为具有重要应用潜力的下一代高比能储能体系。尽管锂硫电池体系在电化学性能、环境友好以及成本上具有明显的优势，但实际上仍有一系列问题没有得到充分的解决，这也进一步阻碍了锂硫电池的商业化进程。锂硫电池中正极活性物质的硫，是离子和电子的绝缘体，其导电性很差，阻碍了电子的转移，使得氧化还原反应进行缓慢，导致的电化学性能的衰退；S和放电产物Li2S，二者的密度相差较大，对锂硫电池的安全性和耐用性产生负面影响；在充放电反应过程中，形成的可溶性长链多硫化物会溶于有机醚类电解液中，并在浓度梯度的作用下穿过隔膜在正负极之间来回穿梭，最后在负极侧被锂金属还原，并沉积在锂金属表面，这就是锂硫电池中的“穿梭效应”，穿梭效应会严重破坏硫的利用率导致电池库伦效率降低。因此，开发出能够有效缓解多硫化物穿梭效应的高导电材料对锂硫电池的应用发展尤为关键。
近几年来，各种载体材料，如碳材料、金属氧化物、金属硫化物等与硫复合是提高锂硫电池电化学性能的有效策略。其中，金属氮化物由于其良好的化学吸附性、超高的导电性以及较强的催化活性引起了研究人员的兴趣。由于N元素的引入，过渡金属d轨道电子密度增加，费米能级附近具有较大的态密度，从而使过渡金属氮化物具有类似于贵金属的电子结构和催化性能。除此之外，过渡金属氮化物还具有较高的电子导电性和反应高度可逆性，具有广阔的应用前景。例如文献“Conductive Mesoporous Niobium NitrideMicrospheres/Nitrogen-Doped Graphene Hybrid with Efficient PolysulfideAnchoring and Catalytic Conversion for High-Performance Lithium–SulfurBatteries(ACS Appl.Mater.Interfaces 2019,11,3,2961–2969)”制备了NbN微球并用于锂硫电池的硫正极载体材料，单一的NbN微球材料提供的吸附位点不足，提供的活性位点不足，不能有效吸附和锚定多硫化物，难以达到理想的效果。文献“To effectively drivethe conversion of sulfur with electroactive niobium tungsten oxidemicrospheres for lithium-sulfur battery(Nano Energy 77(2020)105173)”制备了铌钨氧化物(Nb18W16O93)微球作为电活性基质，限制于氧化物较差的导电性，电化学反应阻力较大，导致电化学性能较差。
此外，对于合成柔性自支撑材料，目前通常采用静电纺丝法，如中国专利公开了一种锂硫电池自支撑正极材料及其电纺丝制备方法，申请号为201910735204.2，公开了通过将聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯作为静电纺丝的前驱体，再通过静电纺丝的方法得到复合纳米纤维膜，对静电纺丝纤维膜进行预氧化和碳化热处理，形成自支撑原位氮掺杂多孔碳纳米纤维结构。但是静电纺丝法需要在高电压条件下才能进行，具有一定的危险性，同时纺丝速率较慢，不适合大规模生产。
因此，进一步探索合成柔性自支撑材料的方法并优化其制备工艺，具有重要的研究和应用意义。
发明内容
针对现有工作采用静电纺丝法合成柔性自支撑材料时，需要在高电压条件下才能进行，高压条件具有一定的危险性，同时纺丝速率较慢，不适合大规模生产等缺点，本发明提供了一种碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，通过钨铌三元氮化物负载在原位氮化生成的氮掺杂碳结构上，并将其应用于锂硫电池中，可有效抑制多硫化物的穿梭效应，并表现出优异的导电性和稳定性；且涉及的制备方法简单、操作方便，适合推广应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，所述材料的化学式为W9Nb8N22，它是以草酸铌、偏钨酸铵、N,N-二甲基甲酰胺以及聚丙烯腈为主要原料通过喷气纺丝技术制备而成。
本发明的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入草酸铌和偏钨酸铵，在水浴锅中搅拌均匀至完全溶解，加入聚丙烯腈，直至混合溶液中无气泡，得到均匀的纳米线，即纺丝前驱体溶液；混合溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀，从而得到不均匀的纳米线；
(2)将得到的纺丝前驱体溶液转移到注射针管中，采用喷气纺丝设备进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)将收集到的一维纳米线在空气气氛中进行煅烧，冷却，即得前驱体纳米线材料；
(4)将收集到的前驱体材料在氨气气氛中进行煅烧，冷却，即得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料。
优选地，本发明中所述步骤(1)中草酸铌和偏钨酸铵的摩尔比为8:9。
优选地，本发明中所述步骤(2)中喷气纺丝过程中气流速度为50-70L/min，溶液推进速度为1-2.5mL/h，接收器与针头之间的距离为20cm，气流加热为30℃。
优选地，本发明中所述步骤(3)中空气气氛中煅烧的温度为200℃，时间为3h，升温速率为1℃/min。
优选地，本发明中所述步骤(4)中氨气气氛中煅烧的温度为600-800℃，时间为2-3h，升温速率为3-5℃/min。
优选地，本发明中所述步骤(2)中一维纳米线的平均直径大小为200nm。
本发明还提供了碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料在锂硫电池中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料中，多孔碳纳米纤维结构在适应硫体积膨胀的同时，提供了良好的电子传输网络通道，有利于锂离子和电子的快速传输，提高了材料的导电性和反应活性；同时包覆的钨铌三元氮化物可提供更多的活性位点和吸附表面，其引入的缺陷工程加速了电子的转移和多硫化物的界面转移，提高了整体材料对多硫化锂的转化效率；钨铌三元氮化物相互协同作用在发挥化学锚定多硫化物作用的同时，并可将其催化转化为放电终产物，促进电化学氧化还原反应动力学，进一步提升锂硫电池的正极硫利用率、循环性能和倍率性能。
(2)本发明的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料采用喷气纺丝法制备，将DMF、草酸铌、偏钨酸铵溶液进行简单混合和水浴加热得到纺丝液前驱体，经喷气纺丝后，再经过高温氮化处理，仅用三种低成本的原材料即得；相较于传统的静电纺丝法，涉及的工艺流程简单、周期较短、安全、污染低，对大规模工业化生产具有一定的参考价值，同时本发明制备得到的材料属于柔性自支撑结构，对比电极材料传统的泥浆法制备手段，本发明无需额外引入粘结剂、导电剂、集流体等非活性物质，拥有更高的能量密度，可以有效提高所得复合材料的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的光学照片；
图2为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的扫描电镜图；
图3为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的XRD图谱；
图4为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的透射电镜图；
图5为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的高清透射电镜图；
图6为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的循环性能图；
图7为本发明实施例1制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的倍率性能图。
具体实施方式
下面申请人将结合具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。但以下内容不应理解为是对本发明的权利要求书请求保护范围的限制。
实施例1
本实施例的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，制备方法包括如下步骤：
(1)取0.359g草酸铌和0.185g偏钨酸铵溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，在水浴锅中以60℃的温度进行水浴搅拌，至完全溶解，再向其中加入1g聚丙烯腈(PAN)，继续搅拌直至完全溶解且无气泡，得到纺丝前驱体溶液；溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀而得到不均匀的纳米线；
(2)将纺丝前驱体溶液转移到注射器中，采用直径为0.26mm的25g针头，置于喷气纺丝机上，注射泵推进速度为2.0mL/h，气流速度为70L/min，抽风设置为80％，进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)将得到的一维纳米线在60℃烘箱中干燥12h，接着在马弗炉中以1℃/min的升温速率升温到200℃，并保温180min，进行预处理，得到前驱体纳米线材料；
4)将前驱体纳米线材料置于管式炉中，在氨气气氛中，以5℃/min的升温速率升温到800℃，并保温180min，冷却至室温后即得。
将本实施例得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料进行分析测试，图1为本发明实施例1制备得到的产物光学照片，从图1可以看出，该材料在弯折后电极没有破裂，展示出良好的柔性。图2为本实施例所得产物的扫描电镜图，可以看到直径为200nm的纳米纤维。
图3为本实施例所得产物的XRD衍射图谱，从图3可以看出，WNbN@CNF的特征峰处在WN@CNF和Nb4N5@CNF的中间。这是由于在Nb4N5中，相对于Nb引入了更小的原子半径的W，导致Nb4N5晶格收缩。因此，与Nb4N5@CNF相比，WNbN@CNF在XRD光谱上的独特峰向右偏移。根据右上角的插图，可以清晰观测到峰位置的偏移。
表1为本实施例所得产物的ICP测试结果，从下表1可知W、Nb原子比为9：8，所制备的钨铌三元氮化物为W9Nb8N22。
表1
| 元素 | 化学计量 |
| W | 2.76649 |
| Nb | 2.51818 |
由图4的透射电镜图可知，本实例制备得到的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料尺寸均匀，直径约200nm，与SEM结果相互印证，未发生团聚；可清晰看到晶格间距为0.251nm，对应于W9Nb8N的(111)晶面。
应用例1
将本实施例所得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池；其中负极采用商用锂片，电解液用量E/S比为15μL/mg；封装2032型电池，具体步骤如下：在2032负极壳上覆盖0.5mm垫片，然后在垫片覆盖锂片，之后滴加10μL锂硫电解液，然后润湿隔膜，并放上正极材料，在正极材料上滴加10μL Li2S6电解液，之后放上1mm垫片，盖上正极壳，施加压力压紧实。
将所得封装扣式电池进行电化学性能表征，结果见图5和图6。由图5的循环性能图可知，该电池在1C的电流密度下初始比容量为915.9mAh/g，循环500圈后仍有较高的比容量(792.3mAh/g)，且每圈的衰减率仅为0.02％；由图5的倍率性能图可知，该电池在经过不同电流密度下的循环后，仍保留了99％的初始可逆比容量，且在3C的电流密度下，仍然有556mAh/g的容量。这是由于本发明制备的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料尺寸均一且柔性良好，在电池的充放电过程中结构稳定，同时钨铌三元氮化物对多硫化物具有强吸附催化转化能力，提高了电池体系的氧化还原反应动力学。
为了验证不同的材料对锂硫电池性能的影响，本发明选取了6种材料(对比例1-6)，参见下表2，分别采用对比例1-6的6种材料与本申请实施例1的材料用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池，并对锂硫电池的性能进行了分析测试，实验结果参见下表2。
表2不同材料之间对锂硫电池性能影响的对比
由表2可知，本发明实施例1制备的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料用作锂硫电池正极时，展现出较好的循环稳定性，在1C电流密度循环500圈后，仍保留了86％的初始比容量，相较于其他的材料具有明显的优势。
实施例2
本实施例的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，其制备方法包括如下步骤：
(1)取0.359g草酸铌和0.185g偏钨酸铵溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，在水浴锅中以60℃的温度进行水浴搅拌，至完全溶解，进一步加入1g聚丙烯腈(PAN)，继续搅拌直至完全溶解且无气泡，得到纺丝前驱体溶液；溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀而得到不均匀的纳米线；
(2)将纺丝前驱体溶液转移到注射器中，采用25g的针头(直径为0.26mm)，置于喷气纺丝机上，注射泵推进速度为1.0mL/h，气流速度为60L/min，抽风设置为80％，进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)取纺丝好的一维纳米线在60℃烘箱中干燥12h，在马弗炉中以1℃/min的升温速率升温到200℃，并保温180min，进行预处理，得到前驱体纳米线材料；
(4)将前驱体纳米线材料置于管式炉中，在氨气气氛中，以5℃/min的升温速率升温到800℃，并保温180min，冷却至室温后即得。
根据应用例1所述方法将本实施例所得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池，并进行电化学性能表征，结果表明，所得扣式电池在1C的电流密度下具有857mAh/g的初始放电容量，经过500圈的循环后具有569mAh/g的容量，每圈的衰减率为0.06％。
在本实施例中，由于变更注射泵推进速率和气流速率导致纳米线的平均直径达到了500nm，尺寸变大使得电子传输受阻，降低材料的电化学性能。
实施例3
本实施例的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，制备方法包括如下步骤：
(1)取0.359g草酸铌和0.185g偏钨酸铵溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，在水浴锅中以60℃的温度进行水浴搅拌，至完全溶解，进一步加入1g聚丙烯腈(PAN)，继续搅拌直至完全溶解且无气泡，得到纺丝前驱体溶液；溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀而得到不均匀的纳米线；
(2)将纺丝前驱体溶液转移到注射器中，采用25g的针头(直径为0.26mm)，置于喷气纺丝机上，注射泵推进速度为2.0mL/h，气流速度为70L/min，抽风设置为80％，进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)取一维纳米线在60℃烘箱中干燥12h，在马弗炉中以5℃/min的升温速率升温到200℃，并保温180min，进行预处理，得到前驱体纳米线材料；
(4)将前驱体纳米线材料置于管式炉中，在氨气气氛中，以5℃/min的升温速率升温到800℃，并保温180min，冷却至室温后即得。
根据应用例1所述方法将本实施例所得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池，并进行电化学性能表征，结果表明，所得扣式电池在1C的电流密度下具有790mAh/g的初始放电容量，经过500圈的循环后具有407mAh/g的容量，每圈的衰减率为0.09％。
在实施例3中，由于变更在马弗炉中的升温速率，纳米线急剧升温使其结构破裂，最终没有得到均匀的纳米线，在反应过程中结构不稳定，导致差的电化学性能。
实施例4
本实施例的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，其制备方法包括如下步骤：
(1)取0.359g草酸铌和0.185g偏钨酸铵溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，在水浴锅中以60℃的温度进行水浴搅拌，至完全溶解，进一步加入1g聚丙烯腈(PAN)，继续搅拌直至完全溶解且无气泡，得到纺丝前驱体溶液；溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀而得到不均匀的纳米线；
(2)将纺丝前驱体溶液转移到注射器中，采用25g的针头(直径为0.26mm)，置于喷气纺丝机上，注射泵推进速度为2.0mL/h，气流速度为70L/min，抽风设置为80％，进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)取一维纳米线在60℃烘箱中干燥12h，在马弗炉中以1℃/min的升温速率升温到200℃，并保温120min，进行预处理，得到前驱体纳米线材料；
(4)将前驱体纳米线材料置于管式炉中，在氨气气氛中，以5℃/min的升温速率升温到800℃，并保温180min，冷却至室温后即得。
根据应用例1所述方法将本实施例所得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池，并进行电化学性能表征，结果表明，所得扣式电池在1C的电流密度下具有903mAh/g的初始放电容量，经过500圈的循环后具有707mAh/g的容量，每圈的衰减率为0.04％。
在实施例4中，由于变更在马弗炉中的保温时间，使得纳米线预处理时间不够，产物没有完全稳定下来，最终在后续的氨气热处理中，结构破裂没有得到均匀的纳米线，导致差的电化学性能。
实施例5
本实施例的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，其制备方法包括如下步骤：
(1)取0.359g草酸铌和0.185g偏钨酸铵溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，在水浴锅中以60℃的温度进行水浴搅拌，至完全溶解，进一步加入2g聚丙烯腈(PAN)，继续搅拌直至完全溶解且无气泡，得到纺丝前驱体溶液；溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀而得到不均匀的纳米线；
(2)将纺丝前驱体溶液转移到注射器中，采用25g的针头(直径为0.26mm)，置于喷气纺丝机上，注射泵推进速度为2.0mL/h，气流速度为70L/min，抽风设置为80％，进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)取一维纳米线在60℃烘箱中干燥12h，在马弗炉中以1℃/min的升温速率升温到200℃，并保温180min，进行预处理，得到前驱体纳米线材料；
(4)将前驱体纳米线材料置于管式炉中，在氨气气氛中，以5℃/min的升温速率升温到800℃，并保温180min，冷却至室温后即得。根据应用例1所述方法将本实施例所得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池，并进行电化学性能表征，结果表明，所得扣式电池在1C的电流密度下具有874mAh/g的初始放电容量，经过500圈的循环后具有642mAh/g的容量，每圈的衰减率为0.05％。
在实施例5中，由于变更聚丙烯腈(PAN)的质量，使得最终产物纳米线中的碳含量过高，相对降低了钨铌三元氮化物的质量，减少了多硫化物的活性位点，对多硫化物的吸附催化转化能力降低，所制备的正极无法有效阻止多硫化物的穿梭，导致严重的穿梭效应，降低材料的电化学性能。
实施例6
本实施例的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，其制备方法包括如下步骤：
(1)取0.359g草酸铌和0.185g偏钨酸铵溶解在10mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，在水浴锅中以60℃的温度进行水浴搅拌，至完全溶解，进一步加入1g聚丙烯腈(PAN)，继续搅拌直至完全溶解且无气泡，得到纺丝前驱体溶液；溶液中不能出现气泡，是为了防止在纺丝过程中由于气泡导致纺丝不均匀而得到不均匀的纳米线；
(2)将纺丝前驱体溶液转移到注射器中，采用25g的针头(直径为0.26mm)，置于喷气纺丝机上，注射泵推进速度为2.0mL/h，气流速度为70L/min，抽风设置为80％，进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)取一维纳米线在60℃烘箱中干燥12h，在马弗炉中以1℃/min的升温速率升温到200℃，并保温180min，进行预处理，得到前驱体纳米线材料；
(4)将前驱体纳米线材料置于管式炉中，在氨气气氛中，以5℃/min的升温速率升温到800℃，并保温120min，冷却至室温后即得。
根据应用例1所述方法将本实施例所得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物用作锂硫电池中的正极硫载体材料封装扣式电池，并进行电化学性能表征，结果表明，所得扣式电池在1C的电流密度下具有943mAh/g的初始放电容量，经过500圈的循环后具有465mAh/g的容量，每圈的衰减率为0.1％。
在实施例6中，由于变更在氨气气氛中的保温时间，使得纳米线氮化时间不够，产物没有完全转化为钨铌三元氮化物，还具有非完全转化的前驱体，导致差的电化学性能。
基于上述实施例，我们通过实施例1探究出最适合制备的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的实验条件，得到了直径均一，柔性良好，碳和氮化物比例适中的材料，在电池测试中有效的抑制了多硫化物的穿梭效应，加快了电化学反应动力学，最终提高了电池体系的电化学性能。此外本申请所制备碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料是通过喷气纺丝法，相比于静电纺丝法具有更安全、更高效的特点，同时也节约电能。
上述实施例仅是为了清楚地说明所做的实例，而并非对实施方式的限制。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他不同形式的变化或者变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料，其特征在于：所述材料的化学式为W9Nb8N22，它是以草酸铌、偏钨酸铵、N,N-二甲基甲酰胺以及聚丙烯腈为主要原料通过喷气纺丝技术制备而成。
2.如权利要求1所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)向N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入草酸铌和偏钨酸铵，在水浴锅中搅拌均匀至完全溶解，加入聚丙烯腈，直至混合溶液中无气泡，得到均匀的纳米线，即纺丝前驱体溶液；
(2)将得到的纺丝前驱体溶液转移到注射针管中，采用喷气纺丝设备进行喷气纺丝，得到一维纳米线；
(3)将收集到的一维纳米线在空气气氛中进行煅烧，冷却，即得前驱体纳米线材料；
(4)将收集到的前驱体材料在氨气气氛中进行煅烧，冷却，即得碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料。
3.根据权利要求2所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中草酸铌和偏钨酸铵的摩尔比为8:9。
4.根据权利要求2所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中喷气纺丝过程中气流速度为50-70L/min，溶液推进速度为1-2.5mL/h，接收器与针头之间的距离为20cm，气流加热为30℃。
5.根据权利要求3所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中空气气氛中煅烧的温度为200℃，时间为3h，升温速率为1℃/min。
6.根据权利要求3所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中氨气气氛中煅烧的温度为600-800℃，时间为2-3h，升温速率为3-5℃/min。
7.根据权利要求3所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中一维纳米线的平均直径大小为200nm。
8.根据权利要求1所述的碳包覆一维柔性钨铌三元氮化物材料在锂硫电池中的应用。
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