二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料及制备方法技术

本发明专利技术属于新能源材料技术领域，具体涉及一种二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料及制备方法。该材料为碳包覆的高熵氧化物复合材料，其形貌为具有微米厚度的片层结构，该片层结构由若干纳米颗粒组成且表面包覆有一层导电性碳膜；同时该高熵氧化物具有介孔结构且拥有较大的比表面积。本发明专利技术采用无水体系的尿素、葡萄糖和木糖醇为低共熔溶剂，金属硝酸盐、醋酸盐或金属氯化物为金属源、通过调控金属源和溶剂之间的相互作用并控制反应条件可控制备了富含氧空位的碳包覆高熵氧化物二次电池负极材料；电池负极材料的倍率性能得到了明显的提高，制备方法具有流程简单、反应条件温和、反应过程绿色环保的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料，具体涉及一种二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料及制备方法。

技术介绍

1、近年来，高熵氧化物(heos)由于具有热力学的高熵效应和动力学的迟滞扩散效应，使其在极端条件下也能保持结构的稳定性，因此，作为新能源材料表现出优异的循环稳定性。为了进一步提高heos负极材料的高倍率充放电性能，常常采用减小材料尺寸、异质结工程、原子和空位掺杂、层间距扩张、活性晶面暴露和纳米片设计等手段。但在实际的材料制备中，仅采用单一手段对于材料的离子存储性能提升效果十分有限。

2、现有研究大部分都是采用某一策略对heos负极材料进行单一功能的改性。yen等采用表面工程策略制备了聚苯胺包覆的岩盐型(co0.2cu0.2mg0.2ni0.2zn0.2)o的heo复合材料，并用作锂离子电池负极材料，该复合材料展示了提高的倍率性能，在10a/g电流密度下比容量高达261ma h/g(yen j-z,yang y-c.tuan h-y..interface engineering of highentropy oxide@po本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于：该材料为碳包覆的高熵氧化物复合材料，其形貌为具有微米厚度的片层结构，所述高熵氧化物具有介孔结构；所述片层结构由若干纳米颗粒组成，且表面包覆有一层导电性碳膜。

2.根据权利要求1所述的二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于：所述高熵氧化物的晶体结构是岩盐结构，化学式为(AXCoCuMnNiZn)O，其中A是Li、Na、K中的任意一种，用量x＝0.1～1。

3.根据权利要求1所述的二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于：该材料为碳包覆的高熵氧化物复合材料，其形貌为具有微米厚度的片层结构，所述高熵氧化物具有介孔结构；所述片层结构由若干纳米颗粒组成，且表面包覆有一层导电性碳膜。

2.根据权利要求1所述的二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于：所述高熵氧化物的晶体结构是岩盐结构，化学式为(axcocumnnizn)o，其中a是li、na、k中的任意一种，用量x＝0.1～1。

3.根据权利要求1所述的二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于：所述高熵氧化物的晶体结构是尖晶石结构，化学式为m3o4，其中m为cr、mn、fe、co、cu、ni、zn、mg、al、k中的至少五种，但不同时含有co、cu、mg、ni和zn。

4.根据权利要求1所述的二次电池用长循环高倍率富含氧空位的碳包覆高熵氧化物负极活性材料，其特征在于：所述高熵氧化物的晶体结构是是钙钛矿结构，化学式为abo3，其中a为稀土元素la、gd、sm，b为cr、mn、fe、co、cu、...

【专利技术属性】
技术研发人员：冒爱琴，鲍梦凡，陈诗洁，杨海琴，郑翠红，檀杰，林娜，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：