原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于电极材料领域，具体涉及一种原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料，包含金属硫化物纳米点和均匀包覆在其表面的纳米级厚度的碳层。本发明专利技术还提供了所述的材料的制备方法和应用。不同于常规的金属硫化物@碳材料，本发明专利技术所述的纳米材料，其金属硫化物和碳材料同步形成，且所述的金属硫化物颗粒更小(纳米点)，且表面均匀包覆有达到原子级纳米级的超薄碳材料。研究发现，该材料在碱金属系二次电池方面，具有更优的稳定性、更优的电化学性能。更优的电化学性能。更优的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料及其制备和应用


[0001]本专利技术属于电极材料制备
，具体涉及负极材料领域。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池已经成功地运用于交通、信息、航天等领域。但是，传统的适用于石墨电极表现出较小的容量，尤其是作为钠离子电池的负极时，容量更低，不能满足人们日益增长的生活需求。作为离子二次电池研究领域的另一主要负极材料，过渡硫化物由于来源广泛，理论比容量大，受到了广泛地关注。然而该类材料在循环过程中巨大的体积膨胀直接导致了材料的粉化，最终从集流体上产生明显的脱落，引起其电化学性能的下降以及安全故障。同时，其较低导电率也限制着其在电池材料方面的实际应用。
[0003]为了进一步提升材料的电化学性能，结构设计、碳基复合、界面价键构筑常常应用于材料的设计合成中。纳米的材料由于其特殊的体积效应与表面效应，原子之间的相互作用及物质中电子波动性致使纳米材料显示出特殊的界面特性、表面的结构，造就了得它独特的电化学性能。大量研究表明，而其在提升材料能量密度、缓解体积膨胀、减少容量衰减、提升材料循环稳定性方面表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料，其特征在于，包含金属硫化物纳米点和均匀包覆在其表面的碳层；碳层的厚度小于或等于30nm。2.如权利要求1所述的原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料，其特征在于，金属硫化物为金属M的硫化物，所述的金属M为过渡金属、第IV主族金属、第V主族金属中的至少一种；优选地，所述的金属M为铜、锌、钴、镍、铁、锰、银、锑、锡、金中至少一种；优选地，所述的金属硫化物为Co1‑
x
S、Cu
7.2
S4、Ni
0.96
S、层状纤锌矿
‑
10H中的至少一种；优选地，所述的碳层和金属硫化物纳米点存在C
‑
S
‑
M键以及少量C
‑
O
‑
M键；优选地，所述的碳层的厚度为3
‑
10nm。3.一种权利要求1～2任一项所述的原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料的制备方法，其特征在于：M(ROSS)n和熔盐混合并在保护气氛内进行焙烧处理；所述的焙烧温度为450
‑
750℃；所述的M为过渡金属、第IV主族金属、第V主族金属中的至少一种；所述的n为金属M的化合价；所述的R为C3～C
15
的烷烃基、C5～C
10
的环烃基、C5～C
10
的杂环芳基、苯基；所述的烷烃基、环烃基、苯基、杂环芳基上允许带有取代基，其所述的取代基优选为C4～C6的烷烃基、C4～C6的烷氧基、卤素、苯基中的至少一种。4.如权利要求3所述的原态超薄碳包覆金属硫化物纳米点材料的制备方法，其特征在于：所述的金属M为铜、锌、钴、镍、铁、锰、银、锑、锡、金中至少一种；优选地，所述的M(ROSS)n通过M
n+
源和ROSS
‑
源反应得到；优选地，所述的M
n+
源为M
n+
的水溶性盐；优选地，所述的ROSS
‑
源为能电离出ROSS
‑
的酸、钠盐、钾盐、铵盐中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛鹏，张丽敏，曾子豪，陈星齐，袁绍辉，董煜，孙伟，胡岳华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：