一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料及其制备方法和应用，制备方法以含碳氮有机化合物、有机酸铁盐及碳纳米管为原材料，采用微波合成法制备碳纳米管复合铁碳二亚胺材料的前驱体，原料易得，制备工艺简单，且微波合成法加热速度快，大大缩短了合成的时间，热能利用率高，节省能源，无公害。所制备的复合结构中，碳纳米管交织的网络骨架的存在，有利于缓解材料充放电过程中的体积膨胀；此外，交错的碳纳米管导电网络还有利于离子和电子的传输，提高材料的导电性，从而有效地改善了铁碳二亚胺材料的电化学性能。将所制备的碳纳米管复合铁碳二亚胺材料应用于钠离子电池负极材料，表现出优异的储钠性能和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料及其制备方法和应用
本专利技术属于复合材料合成领域，具体涉及一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，由于受锂资源的制约，寻找可以替代锂电池的储能设备成为储能领域的研究热点。钠离子电池由于具有与锂离子电池工作原理相似，地壳中钠含量丰富且价格低廉、安全性高等优点，受到了广大学者的关注。然而，钠离子较大的离子半径会造成电极电化学反应动力学缓慢、材料体积变化大等问题，因此开发有利于钠离子嵌入/脱出、稳定性强和容量高的电极材料至关重要。铁碳二亚胺材料因具有低而平的充放电电位平台、高度可逆的反应特性与容量大等特点，已被认为是一种非常有潜力的钠离子电池负极材料，但其合成步骤复杂，合成成本较高，且其充放电过程中还存在体积膨胀的现象。若能找到一种材料与其复合，提高其结构稳定性，缓解钠离子嵌入和脱出时发生的体积膨胀，并能利用较为简单的方法制备出这种复合材料，则有望推广该材料在电池电极材料领域中的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种碳纳米管复合铁碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)取碳纳米管加入到40～60ml的蒸馏水中并分散，得到溶液A；/n2)向溶液A中加入有机酸铁盐和含碳氮有机化合物进行搅拌，并在搅拌过程中加入0.1～0.25g十六烷基三甲基溴化铵，得到溶液B，溶液B中有机酸铁盐与碳纳米管的质量比为(60:1)～(15:1)，有机酸铁盐与含碳氮有机化合物的质量比为(3:1)～(1:6)；/n3)将溶液B在微波作用下进行加热反应，微波功率为500～800W，反应温度为60～100℃，反应时间为5～15min，待反应结束后收集产物；/n4)将产物在400～700℃温度下进行煅烧，保温时间为...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取碳纳米管加入到40～60ml的蒸馏水中并分散，得到溶液A；
2)向溶液A中加入有机酸铁盐和含碳氮有机化合物进行搅拌，并在搅拌过程中加入0.1～0.25g十六烷基三甲基溴化铵，得到溶液B，溶液B中有机酸铁盐与碳纳米管的质量比为(60:1)～(15:1)，有机酸铁盐与含碳氮有机化合物的质量比为(3:1)～(1:6)；
3)将溶液B在微波作用下进行加热反应，微波功率为500～800W，反应温度为60～100℃，反应时间为5～15min，待反应结束后收集产物；
4)将产物在400～700℃温度下进行煅烧，保温时间为30min～5h，即得碳纳米管复合铁碳二亚胺材料。


2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中分散采用超声分散3～10h。


3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中有机酸铁盐包括甲酸铁、甘氨酸铁或异丙氧铁。


4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管复合铁碳二亚胺材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，王瑜航，郭鹏辉，曹丽云，李嘉胤，许占位，罗晓敏，王芳敏，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61