一种制备氮磷共掺杂的MXene负极材料的方法和应用技术

本发明专利技术提供一种制备氮磷共掺杂的MXene负极材料的方法和应用。所述方法包括以下步骤：首先将氢氟酸溶液对MAX原料进行刻蚀，洗涤后经冷冻干燥后得到MXene材料；而后将步骤(1)得到的MXene材料、氮源和磷源以及溶剂进行混合，得到混合液，凝胶化反应后进行一次煅烧和二次煅烧，冷却得到所述氮磷共掺杂的MXene负极材料。本发明专利技术利用简单的氮磷共掺杂法，以MXene为基底制备氮磷掺杂后的MXene材料，并将该材料用于锂离子电池的负极材料中，提高单一材料的可逆比容量，使材料的循环稳定性也得到提升。使材料的循环稳定性也得到提升。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氮磷共掺杂的MXene负极材料的方法和应用


[0001]本专利技术属于负极材料
，具体涉及一种制备氮磷共掺杂的MXene负极材料的方法和应用。

技术介绍

[0002]MXene材料作为一种锂电池负极材料，其作为研究较多的储能材料在能源存储领域已具有一定程度地开发和应用。近年来，现有技术中常采用化学液相法刻蚀MAX材料，进而得到MXene负极材料。MXene材料为堆叠的多层片状结构，而后经常利用二甲亚砜作为插层剂，并对MXene材料作进一步超声剥离以形成少层或者单层的片状结构。然而，单一种类的插层剂的插层能力有限，导致此种剥离方法的产率不高且得到的单片层结构易再次堆叠，稳定性差，同时降低了电解质离子在MXene层间的嵌入脱出速率，致使材料的比电容不高。
[0003]CN114361433A公开了一种Mxene负极材料的制备方法，其通过MAX相与锌盐混合和加热处理，得到MXene材料与杂质的混合物；而后加入酸溶液，并进行固液分离，得到多层MXene材料；将其与四丁基氢氧化铵溶液混合和超声处理，得到少层MXene材料。上述浸渍提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备氮磷共掺杂的MXene负极材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将氢氟酸溶液对MAX原料进行刻蚀，洗涤后经冷冻干燥后得到MXene材料；(2)将步骤(1)得到的MXene材料、氮源和磷源以及溶剂进行混合，得到混合液，凝胶化反应后进行一次煅烧和二次煅烧，冷却得到所述氮磷共掺杂的MXene负极材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氢氟酸和MAX原料的质量比为(6
‑
20):1，优选为(8
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12):1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氢氟酸溶液的质量分数为40％；优选地，步骤(1)中所述刻蚀的温度为室温，时间为24h；优选地，步骤(1)中所述洗涤至pH为中性；优选地，步骤(1)中所述洗涤为采用去离子水进行洗涤。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述MXene材料、氮源和磷源的质量比为(5
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20):(1
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3):1，优选为(8
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12):(1
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3):1。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述氮源包括尿素；优选地，步骤(2)中所述磷源包括植酸；优选地，步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：官仕齐，阮祝华，魏海涛，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：