一种钠离子电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钠离子电池负极材料及其制备方法。所述负极材料为ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料，其制备过程包括，采用静电纺丝法制备氧化石墨烯纤维，通过强还原剂进行还原制备得到还原氧化石墨烯纤维，随后利用水热法将氧化锌与还原氧化石墨烯纤维复合得到氧化锌/还原氧化石墨烯复合材料，再通过氧化锌诱导制备ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料。通过引入石墨烯弥补了氧化锌电极对电子和钠离子传输效率的不足，同时ZIF8的高比面积提升了材料的结构稳定性和离子吸附能力。还原氧化石墨烯纤维，氧化锌，ZIF8三者协同作用，共同提升钠离子电池的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高比容量的钠离子电池负极材料及其制备方法，属于材料化学领域。
技术介绍
自从1991年锂离子电池成功商业化以来，在便携式储能方面取得了巨大成功。但是，锂资源的稀缺性导致锂离子电池成本的持续增加。钠离子电池具有与锂离子电池类似的充放电机制，且钠资源远比锂要丰富的多，所以钠离子电池是锂离子电池的理想替代品。然而用于锂离子电池的商业化石墨阳极在钠离子电池中并不适用。因此，钠离子电池负极材料的研究对钠离子电池的开发具有重要意义。ZnO作为典型的金属氧化物具有储量丰富，成本低廉，环境友好等优点和优异的电化学性能，已被证明是钠离子电池的非常有潜力的候选者。但是将单纯的氧化锌用于钠离子电池负极材料时，由于在钠离子电池反复的充放电过程中，钠离子进行反复的嵌入和脱出，会造成钠离子电池负极材料巨大的体积膨胀和收缩，氧化锌电极材料容易损坏，因此单纯的氧化锌在作为钠离子电池负极材料时通常表现出较差的循环稳定性。为了解决上述问题引入各种导电碳材料(包括石墨烯，碳纳米管，多孔碳等)是一种提升氧化锌电极稳定性的有效方法。石墨烯已被证明是一种非常有前景的碳材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钠离子电池负极材料，所述负极材料为ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料，其特征在于，所述ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料的制备过程包括，采用静电纺丝法制备氧化石墨烯纤维，通过强还原剂进行还原制备得到还原氧化石墨烯纤维，随后利用水热法将氧化锌与还原氧化石墨烯纤维复合得到氧化锌/还原氧化石墨烯复合材料，再通过氧化锌诱导制备ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极材料，所述负极材料为ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料，其特征在于，所述ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料的制备过程包括，采用静电纺丝法制备氧化石墨烯纤维，通过强还原剂进行还原制备得到还原氧化石墨烯纤维，随后利用水热法将氧化锌与还原氧化石墨烯纤维复合得到氧化锌/还原氧化石墨烯复合材料，再通过氧化锌诱导制备ZIF8/氧化锌/还原氧化石墨烯三元复合材料。2.根据权利要求1中所述钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)制备还原氧化石墨烯纤维：配制氧化石墨烯水溶液，超声分散均匀，向其中加入氢氧化钠，在60℃-80℃下搅拌反应3-5h，抽滤干燥，得到固体粉末；将所述固体粉末置于N,N-二甲基甲酰胺中配置成纺丝原液，通过湿法纺丝的方法制备得到氧化石墨烯纤维；将制备好的氧化石墨烯纤维置于反应皿中，滴加水合肼，之后置于恒温炉中，于90～120℃下保温6～12h，得到还原氧化石墨烯纤维；(2)制备氧化锌/还原氧化石墨烯纤维：将步骤(1)中制备的还原氧化石墨烯纤维浸没于醋酸锌-乙醇溶液中，常温放置待乙醇挥发完毕后，将其置于马弗炉中热处理，升温至200～300℃，保温30～60min，随后将热处理的还原氧化石墨烯纤维置于去离子水中，再加入适量的氯化锌和六亚甲基四胺，搅拌均匀，于60～90℃水浴加热6～12小时，即获得氧化锌/还原氧化石墨烯纤维；(3)制备ZIF8/氧化锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：钊妍，王加义，
申请(专利权)人：肇庆市华师大光电产业研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44