一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料及制备方法技术

一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料及制备方法，属于钾离子电池领域。具体步骤为：将九水硝酸铁和聚乙烯吡咯烷酮溶解在去离子水中配成混合溶液，然后将混合溶液干燥后研磨成粉末并将粉末置于管式炉中在氢氩混合气氛中加热保温，得到铁纳米颗粒修饰的三维石墨烯；随后将铁纳米颗粒修饰的三维石墨烯置于空气氛围中热处理得到泡沫氧化铁。将泡沫氧化铁与升华硫研磨混合均匀，然后置于管式炉在氩气氛围中加热保温，收集粉末产物即得到泡沫状磁黄铁矿型硫化铁负极材料。本发明专利技术生产周期短，成本低，可重复性强且可大规模制备，作为钾离子电池负极时表现出优异性能，应用广阔前景。

A pyrrhotite type iron sulfide anode material for potassium ion battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料及制备方法
本专利技术属于钾离子电池领域，具体涉及一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料及制备方法。
技术介绍
随着经济的不断发展与科技的不断进步，能源的需求逐渐增大。但传统化石能源如煤、石油、天然气等的开发利用存在三个突出的问题：资源枯竭、气候变暖与环境污染。发展太阳能、风能与潮汐能等可再生能源，是解决不可再生能源所面临的突出问题与保障人类可持续发展的必然趋势。然而这些可再生能源高度依赖于天气和气候，具有波动性与随机性，因此急需研发大规模储能技术，使得可再生能源配合电网稳定运行。在目前的能源储存器件中，锂离子电池由于具有高的能量密度而大规模应用于便携式电子设备与电动汽车等领域，但锂资源不断上涨的价格与极其低的储量限制了其应用于大尺度的固定式电力储存。因此有必要发展具有低花费、丰富的自然资源、长寿命、高能量密度与功率密度的新型可充电电池，作为锂离子电池的替代物在未来应用于便携式电子设备、电动汽车与智能电网。近年来钾离子、钠离子等新型二次电池由于与锂离子电池具有相似的电化学原理而受到研究者的关注。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料，其特征在于：该负极材料的化学式为Fe

【技术特征摘要】
1.一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料，其特征在于：该负极材料的化学式为FexS，且为导体相，导电性优异，其中0.5≤x≤1；该负极材料为层状结构，层间能够存储钾离子，且首次脱嵌钾离子后，该结构转换为层间距更大的KyFexS，有利于后续的脱嵌钾过程，其中0≤y≤0.5。


2.如权利要求1所述的钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将九水硝酸铁和聚乙烯吡咯烷酮(K30)溶解在去离子水中超声搅拌8-12min配成混合溶液，然后完全干燥后研磨成粉；
b.将研磨好的粉体转移至坩埚中，然后将坩埚置于管式炉中在氢氩混合气体氛围中以5～10℃/min的升温速率加热至900～950℃，并保温1～2h，待管式炉冷却至室温后，收集黑色泡沫状产物，即为铁纳米颗粒修饰的三维石墨烯复合材料；
c.将得到的铁纳米颗粒修饰的三维石墨烯复合材料在空气氛围中热处理得到红色泡沫状产物，即为泡沫氧化铁；
d.将泡沫氧化铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，韩坤，赵汪，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11