一种锑基复合电极材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及一种锑基复合电极材料及其制备方法、应用，包括氮、硫共掺杂的碳纳米带形成的网状结构，以及碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒，所述碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒分散在所述氮、硫共掺杂的碳纳米带上。制备过程中首先常温常压下通过配位反应制备得到无机‑有机杂化前驱体，然后，在热解条件和高温金属催化作用下，无机‑有机杂化前驱体的表面进行了含硫化合物的催化分解，促进了碳层的沉积以及杂原子的掺杂；该锑基复合电极材料具有比容量高、循环寿命长和高倍率的优秀的电化学性能；制备过程中，操作简单不繁琐，设备要求低，反应条件易于控制，制备周期短，适用于产业化，具有较高的经济价值和社会价值。

【技术实现步骤摘要】
一种锑基复合电极材料及其制备方法、应用
本专利技术属于锂离子电池用电极材料的制备
，特别涉及了一种锑基复合电极材料及其制备方法、应用。
技术介绍
由于化石能源的不可再生从而满足不了长期供应人类和日益增长的能源需求，以及利用化石能源给人类所带来的环境污染等问题，致使人们迫切地寻求可替代的清洁能源。可充电锂离子电池以其高能量密度、长寿命、低成本等优点，成为一种极具发展前景的电池储能材料。然而，传统的石墨基负极材料的理论比容量(372mAhg-1)并不理想，这也阻碍了锂离子电池的进一步发展。人们在寻找合适的电池材料过程中尝试过很多不同的自然界材料，在这之中锑是一种极有前途的高性能电极材料，其理论比容量为660mAhg-1，具有低极化、中压平台、资源丰富、成本低廉等特点，也因此一直被研究人员视为电池材料中的一颗闪亮的新星。然而，在反复的充放电过程中由于材料内部存在应力会导致其发生体积膨胀的问题从而导致材料灾难性的粉化和聚集，在这过程中生成的不稳定的固态电解质间相(SEI)膜，也进一步导致了容量迅速衰减以及致命的结构崩塌。目前，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锑基复合电极材料，其特征在于，包括氮、硫共掺杂的碳纳米带形成的网状结构，以及碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒，所述碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒分散在所述氮、硫共掺杂的碳纳米带上。/n

【技术特征摘要】
1.一种锑基复合电极材料，其特征在于，包括氮、硫共掺杂的碳纳米带形成的网状结构，以及碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒，所述碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒分散在所述氮、硫共掺杂的碳纳米带上。


2.根据权利要求1所述的锑基复合电极材料，其特征在于，所述碳层包覆的铁掺杂锑纳米颗粒的粒径为200nm～300nm；所述氮、硫共掺杂的碳纳米带的厚度为0.8nm～1.2nm。


3.一种如权利要求1-2任意一项所述的锑基复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将铁盐和锑盐加入到第一有机溶剂中，搅拌溶解，得到第一混合溶液；将有机单体加入到第二有机溶剂中，搅拌溶解，得到第二混合溶液；
步骤2、将所述步骤1得到的第一混合溶液在室温下滴加至所述第二混合溶液中，反应8h～12h后，进行烘干处理，得到无机-有机杂化前驱体；
步骤3、将所述步骤2中得到的无机-有机杂化前驱体和含硫化合物分别置于管式炉中，然后向管式炉中通入保护气，同时将管式炉升温至450℃～550℃，保温40min以上，然后随炉冷却至室温，得到锑基复合电极材料；
其中，所述步骤1中，所述铁盐为氯化铁和硝酸铁中的一种或两种混合物；所述锑盐为氯化锑和硝酸锑中的一种或两种混合物；所述有机单体为六亚甲基四胺；
所述步骤3中，无机-有机杂化前驱体和含硫化合物沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：段军飞，文芳，朱超，朱致英，陈召勇，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43