一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，称取氧化物盐，将氧化物盐溶于溶剂中，而后在20℃‑30℃的环境中进行15‑45分钟的超声处理，得到氧化物盐溶液；步骤2，将氧化物盐溶液均匀的平铺在基底上，而后将基底置于40℃‑70℃的加热台上加热20‑40秒后在基底上得到一层均匀的氧化剂膜；步骤3，将基底以及氧化剂膜置于充满吡咯蒸汽的密封瓶中，使吡咯单体与氧化剂膜发生聚合反应，反应持续0.5‑24小时后在基底上得到聚吡咯膜；步骤4，将聚吡咯膜从基底上取下后置于惰性或还原性气体中，而后在500℃‑1000℃的环境中高温碳化0.5‑24小时后得到氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法
本专利技术属于电气材料
，具体涉及一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法。
技术介绍
信息化、自动化的现代社会不断进步，人们对于能源的需求也越来越大，在此背景下，电化学储能技术得到了飞速的发展。锂离子电池因具有体积小、质量轻、比容量大等优势而得到了广泛的应用，但锂资源在地壳中的含量仅为0.0065％，使得锂离子电池成本不断上升，与锂同主族但地壳含量丰富的的钾(2.47％)和钠(2.74％)元素有着与锂相似的性质且远比锂资源丰富、分布广泛、容易获取，因此钾离子电池和钠离子电池得到了人们越来越多的关注。钠离子电池因其标准电极电势(-2.71V)及大的离子半径限制，使得能量密度和功率密度较锂离子电池仍有很大差距。此外，理论计算和试验表明钠离子很难嵌入石墨形成稳定的插层化合物，而钾的标准电极电势(-2.93V)更接近锂的标准电极电势(-3.04V)，且石墨的钾化是碱金属插入石墨层形成的最稳定形式，它的稳定性甚至比石墨作为锂离子电池的稳定性更好，因此商业化的石墨负极材料可以直接应用到钾离子电池中。但充满钾的石墨的理论体积膨胀为6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，称取氧化物盐，将所述氧化物盐溶于易挥发的溶剂中，而后在20℃‑30℃的环境中进行15‑45分钟的超声处理，使得所述氧化物盐充分溶解在溶剂中，得到氧化物盐溶液；步骤2，将所述氧化物盐溶液均匀的平铺在基底上，而后将所述基底置于40℃‑70℃的加热台上加热20‑40秒，等待所述溶剂挥发后，在所述基底上得到一层均匀的氧化剂膜；步骤3，将所述基底以及所述氧化剂膜置于充满吡咯蒸汽的密封瓶中，使吡咯单体与所述氧化剂膜发生聚合反应，反应持续0.5‑24小时后在所述基底上得到聚吡咯膜；步骤4，将所述聚吡咯膜从所述基底上取下后...

【技术特征摘要】
1.一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，称取氧化物盐，将所述氧化物盐溶于易挥发的溶剂中，而后在20℃-30℃的环境中进行15-45分钟的超声处理，使得所述氧化物盐充分溶解在溶剂中，得到氧化物盐溶液；步骤2，将所述氧化物盐溶液均匀的平铺在基底上，而后将所述基底置于40℃-70℃的加热台上加热20-40秒，等待所述溶剂挥发后，在所述基底上得到一层均匀的氧化剂膜；步骤3，将所述基底以及所述氧化剂膜置于充满吡咯蒸汽的密封瓶中，使吡咯单体与所述氧化剂膜发生聚合反应，反应持续0.5-24小时后在所述基底上得到聚吡咯膜；步骤4，将所述聚吡咯膜从所述基底上取下后置于惰性或还原性气体中，而后在500℃-1000℃的环境中高温碳化0.5-24小时后得到氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料。2.根据权利要求1所述的一种氮氧自掺杂的碳基钾离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：其中，所述步骤1中，氧化物盐为P-甲苯磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑时有，杨俊和，庞越鹏，阮佳锋，赵雅慧，袁涛，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31