一种电极用复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111816860A(43)申请公布日2020.10.23(21)申请号202010730411.1(22)申请日2020.07.27(71)申请人广州大学地址510006广东省广州市大学城外环西路230号(72)发明人范浩森蔡泽林刘芝婷杨伟郑文芝梁华健(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人伍传松(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)C01G19/00(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种电极用复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了本发明提供了一种电极用复合材料及其制备方法。该复合材料包括硫化的镍金属有机框架，硫化的镍金属有机框架上分布有二硫化锡，复合材料的表面具有蜂窝状结构。本发明的电极用复合材料，相比单一金属化合物具有更高的导电率，其中硫化锡与二硫化锡的结合处存在异质结，能够缩短离子的传输路径，从而提升反应动力学。所具有的多级结构进一步提升了材料的比表面积，增加了化学反应的位点，复合材料的表面具有蜂窝状结构，为离子的脱嵌提供了空间，也为电池在循环工作中的形变提供了缓冲空间，从而提升了电池的使用寿命。CN111816860ACN111816860A权利要求书1/1页1.一种电极用复合材料，其特征在于，所述复合材料包括硫化的镍金属有机框架，所述硫化的镍金属有机框架上分布有二硫化锡，所述复合材料的表面具有蜂窝状结构。2.根据权利要求1所述的电极用复合材料，其特征在于，所述硫化的镍金属有机框架为片状结构。3.一种制备如权利要求1或2所述的电极用复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将镍源与十二烷基硫酸钠溶于水中；S2：将步骤S1配制的溶液缓慢加入四氰合镍酸钾溶液中，搅拌均匀后陈化静置，得到镍金属有机框架；S3：将镍金属有机框架在保护气氛下烧结和硫化，得到硫化的镍金属有机框架；S4：将步骤S3得到的硫化的镍金属有机框架分散后，与硫代乙酰胺和五水合四氯化锡的溶液混匀，水热反应后，将产物洗涤干燥，即得所述电极用复合材料。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述镍源选自六合水氯化镍、硝酸镍和乙酸镍中的至少一种。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，陈化静置的时间为24h。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述烧结为程序升温烧结，所述程序升温烧结的升温速率为2～3℃/min，所述程序升温烧结的温度为600℃，保温时间为2h。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述硫化的方法为：将镍金属有机框架置于管式炉的下风口，将硫粉置于管式炉的上风口，在烧结过程中镍金属有机框架即被硫化。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述水热反应的温度为150～170℃。9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述水热反应的时间为8～16h。2CN111816860A说明书1/4页一种电极用复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种电极用复合材料及其制备方法。背景技术[0002]随着技术的发展，便携式设备层出不穷，锂离子电池作为重要的储能设备，是当前能源问题的研究热点。锂离子电池由负极材料、隔膜、电解液和正极材料组成。锂离子电池的放电电压是由正负极材料的对锂电位共同决定的，正极材料对锂电位越大、负极材料对锂电位越小则单电池的放电电压越大，在同等比容量的前提下，电池的比能量越高，在实际应用场合则意味着更持久的能量输出。钠离子电池与锂离子电池几乎同时被开发，但是由于钠离子的离子半径比较大，导致钠离子在嵌入和脱出过程中相对锂离子更困难，影响了钠离子电池的容量和稳定性，因此钠离子电池的发展较锂离子慢。[0003]在对电极材料的探索中，研究人员开发了以过渡金属元素为核心的氧化物、硫化物和碳化物、氮化物等。它们都有较高的比容量与能量密度，同时又因为含量丰富从而价格低廉。现有技术中，一方面，过渡金属氧化物等半导体的导电率并不高，限制了其高理论比容量的实现。另一方面，这类化合物在电池充放电过程中的离子脱嵌过程中往往伴随着材料的形变。发明内容[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电极用复合材料及其制备方法。[0005]本发明第一方面提供了一种电极用复合材料，所述复合材料包括硫化的镍金属有机框架，所述硫化的镍金属有机框架上分布有二硫化锡，所述复合材料的表面具有蜂窝状结构。[0006]根据本发明的一些实施方式，上述电极用复合材料的结构为：片状的硫化镍纳米片上竖直生长