一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电极材料技术领域，具体涉及一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术将核壳结构的金属有机框架化合物ZIF‑8@ZIF‑67首先在高温惰性气体中处理得到多级碳包覆金属粒子，之后通过与硒粉混合，再经高温煅烧处理，制得多级碳包覆的CoSe

【技术实现步骤摘要】
一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电极材料
，具体涉及一种钾离子电池负极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，环境友好的太阳能、风能等可再生能源得到了巨大的发展，但由于它们的不稳定性，不能直接并入电网，需要经过能量转换存储来提高可靠性和利用率。化学电源由于便于携带、价格低廉、环境友好等特点，使得化学电源成为最有应用前景的储能系统之一。近年来，钾离子电池由于其低成本，电解液中快的离子传导性以及高的工作电压、接近于钾的低标准氧化还原电位(-2.93V相对于标准电极电位)等特点近年来引起了极大的关注。然而，对钾离子电池的研究仍处于起步阶段。开发大型长循环寿命的钾离子电池是它的一个发展方向，然而，开发适用于大规模生产的钾电负极材料是一个非常关键的领域。钾离子电池负极材料最大的挑战在于钾离子半径大，充放电过程中应力较大，存在较大的体积变化，导致其稳定性下降，电化学性能不佳。钾离子电池的负极材料主要有石墨碳、硬碳、软碳等其他碳基材料、合金和金属氧化物等。石墨作为负极材料的最主要的问题是充放电过程中的体积膨胀高达约6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钾离子电池负极材料CoSe

【技术特征摘要】
1.一种钾离子电池负极材料CoSe2@HCP，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）将核壳结构的金属有机框架化合物ZIF-8@ZIF-67在惰性气体中升温至650～950℃煅烧2～6h，得到黑色粉末，经酸浸，再水洗至中性，干燥后，得到Co@HCP；
（2）将步骤（1）所得Co@HCP与硒粉混合，在非氧化气氛中升温至650～800℃煅烧2～6h，得到多级碳包覆的硒化钴，记为CoSe2@HCP；
所得CoSe2@HCP中多级碳结构为碳纳米管包覆的空心多面体碳结构。


2.根据权利要求1所述的钾离子电池负极材料CoSe2@HCP，其特征在于，所得CoSe2@HCP中多级碳结构为氮掺杂的碳纳米管包覆的空心多面体碳结构。


3.根据权利要求1所述的钾离子电池负极材料CoSe2@HCP，其特征在于，所述步骤（1）：ZIF-8@ZIF-67，其核与壳都是十二面体结构，ZIF-8@ZIF-67的粒径范围为0.5~5µm。


4.根据权利要求1所述的钾离子电池负极材料CoSe2@HCP，其特征在于，所述步骤（2）：Co@HCP与硒粉按质量比（1~3）：1混合。


5.根据权利要求1所述的钾离子电池负极材料CoSe2@HCP，其特征在于，Co@HCP与硒粉通过手动研磨和/或干法球磨的混合方式混合0.5～20h。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋青青，王琳，胡军成，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42