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(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CN113764623A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202111001397.2(22)申请日2021.08.30(71)申请人多助科技(武汉)有限公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路13号-1华中科技大学科技园现代服务业基地1号研发楼B单元三层318-37号(72)发明人刘启明陈鸿毅(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人徐瑛(51)Int.Cl.H01M4/136(2010.01)H01M4/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料及其制备和应用(57)摘要本发明公开了一种氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料及其制备和应用,该复合材料为铁镍硫化物空心纳米球表面包覆氮碳壳层,所述铁镍硫化物中铁、镍、硫的原子比例为7:3:11;所述铁镍硫化物空心纳米球的直径为100‑1000nm,所述氮碳壳层的厚度为5‑10nm;制备方法为在PVP/乙二醇溶液中加入七水合硫酸亚铁、六水合硫酸镍,以硫脲和硫粉为硫源,水热合成,再固溶、碳化得到。本发明的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料作为钠离子电池负极材料,表现出了优异的循环稳定性和较高的比容量。CN113764623ACN113764623A权利要求书1/1页1.一种氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料,其特征在于,所述复合材料为铁镍硫化物空心纳米球表面包覆氮碳壳层,所述铁镍硫化物中铁、镍、硫的原子比例为7:3:11。2.根据权利要求1所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料,其特征在于,所述铁镍硫化物空心纳米球的直径为100‑1000nm,所述氮碳壳层的厚度为5‑10nm。3.权利要求1或2所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将聚乙烯吡络烷酮与乙二醇混合,搅拌溶解,得PVP/乙二醇溶液;S2.在PVP/乙二醇溶液中加入七水合硫酸亚铁、六水合硫酸镍,搅拌溶解,再加入硫脲和硫粉,得混合溶液;S3.将混合溶液倒入水热反应釜特氟龙内胆中,180℃下反应18h,反应产物经离心分离,洗涤、烘干,得到黑色粉末;S4.将黑色粉末置于瓷舟中,然后放入氩气气氛保护的管式炉中,350℃下反应3h,然后升温至600℃下反应3h,自然降温得到氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料。4.根据权利要求3所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述聚乙烯吡络烷酮重均分子量为58000,所述PVP/乙二醇溶液质量体积浓度为8~16g/L。5.根据权利要求3所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述七水合硫酸亚铁、六水合硫酸镍、硫脲、硫粉的物质的量之比为3:1:4:3。6.根据权利要求3所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中依次采用去离子水和无水酒精对反应产物进行洗涤,然后在真空烘箱中烘干,烘干温度60~100℃,烘干时间12~24h。7.根据权利要求3所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S4中升温速率5℃/min。8.权利要求3‑7任一项所述的制备方法制备的或权利要求1或2所述的氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料作为钠离子电池负极材料的应用。2CN113764623A说明书1/4页一种氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料及其制备和应用技术领域[0001]本发明属于纳米复合材料领域,具体涉及一种氮碳包覆铁镍硫化物空心复合材料及其制备和应用。背景技术[0002]当前严峻的生态环境迫使我们寻找更有价值的能量存储方法,高效的能量转换和存储技术的发展也越来越受到重视。锂离子电池以容量大、充电快著称,在储能领域已经得到了成功的应用,但锂资源的缺乏和分布单一限制了锂离子电池的进一步发展。钠资源在地球上分布广泛,钠离子电池与锂离子电池具有相同的“摇椅”充放电原理。但Na+的半径比Li+大,使得其在晶格中插入/去插入更加困难,这就导致了材料容量的快速衰减。因此,迫切需要一种合适的电极材料来解决这一问题。过渡金属硫化物具有较高的电化学活性和热力学稳定性,且金属‑硫键比金属‑氧键弱,因此作为钠离子电池的负极材料受到了广泛的关注。硫化铁(FeS)是一种典型的金属硫化物,理论比容量高(609mAhg‑1),成本低,环境友好,资源丰富。然而,FeS作为硫化物的常见缺陷,其固有的导电率较低,在充放电过程中不可避免的体积膨胀,导致其循环性能和倍率性能较差。与单金属硫化物相比,双金属硫化物在提高循环稳定性方面已被证明是有效的。双金属硫化物策略可以建立内部电场,提高导电性能。[0003]CN109860593A公开了一种铁镍硫化物