【技术实现步骤摘要】
一种(Zn,Mn)Se/C复合材料及其制备方法
本专利技术涉及新材料
,具体涉及一种Zn-Mn-ptcda衍生的(Zn,Mn)Se/C复合材料及其制备方法。
技术介绍
与通过插层反应存储Li+的石墨相比,大多数过渡金属硒化物具有更高的理论比容量,且电导率高于相应的过渡金属氧化物和硫化物,已被认为是最有前景的锂电负极材料之一。此外,与常规的过渡金属氧化物/硫化物相比,金属硒化物晶体结构中的金属-硒离子键较弱,Li+可插入间隙尺寸较大,这有助于Li+的嵌入/脱嵌。近年来,ZnSe和MnSe开始被研究作为负极材料应用于锂离子电池中,它们的理论容量可观,其中ZnSe为557mAhg-1,具有半导电性、低毒性和高电化学活性等优势。与ZnO和ZnS类似,ZnSe也是通过合金化和转换反应可逆地存储锂离子,而MnSe主要通过转换机制储存锂电荷。关于二元Zn、Mn硒化物或者ZnSe和MnSe复合材料,目前还没有人制备出来应用于储能电极材料。但据现有研究报道,ZnSe和MnSe作为负极材料在实际应用中仍然面临严峻的挑战。它们在锂离 ...
【技术保护点】
1.一种 (Zn,Mn)Se/C复合材料,其特征在于:其化学式为Zn
【技术特征摘要】
1.一种(Zn,Mn)Se/C复合材料,其特征在于:其化学式为Zn0.697Mn0.303Se/C,为二维椭圆薄片状结构,短径约为0.8μm,长径约为1.2μm,尺寸为10~40nm的双金属硒化物颗粒被包裹在碳基体中,表面均匀分布有尺寸为10~40nm的凸起纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的一种Zn-Mn-ptcda衍生的(Zn,Mn)Se/C复合材料,其特征在于:上述(Zn,Mn)Se/C复合材料是由双金属有机骨架Zn-Mn-ptcda和硒粉按照1:1质量比在600℃下高温煅烧3h制得。
3.如权利要求1所述的一种(Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法,其特征在于:包括Zn-Mn-ptcda的制备和Zn0.697Mn0.303Se/C的合成,所述Zn-Mn-ptcda的制备是将Zn(NO3)2·6H2O和Mn(NO3)2·4H2O溶于去离子水,配制成溶液,将ptcda(3,4,9,10-苝四羧酸二酐)和浓度为1M的氢氧化钾加入去离子水中,搅拌形成溶液,将溶液加入溶液,水热反应,离心、洗涤、干燥。
4.如权利要求3所述的一种(Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法,其特征在于:所述Zn(NO3)2·6H2O和Mn(NO3)2·4H2O的摩尔比为1:1~2,Zn(NO3)2·6H2O与去离子水的摩尔体积比为1mol:100~150mL。
5.如权利要求4所述的一种(Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法,其特征在于:所述Zn(NO3)2·6H2O和Mn(NO3)2·4H2O溶于去离子水后,在300~400rpm下磁力搅拌15~25min。
6.如权利要求3所述的一种(Zn,Mn)Se/C复合材料的制备方法,其特征在于:所述溶液中ptcda与氢氧化钾及去离子水的用量比为0.5~1mol:3~4mL:27~40mL,搅拌速率为300~350rpm,搅拌时间为10~2...
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