一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料及其制备方法和电池负极应用技术

本发明专利技术公开了一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料及其制备方法，属于碱金属离子电池负极材料领域。一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料，所述高吡咯氮氮化碳是具有PHI结构的结晶性氮化碳，晶格间距为0.36nm,吡咯氮含量为36.02％；所述碳主要以无定型碳的形式存在，具有丰富的多孔结构。制备方法是通过使用5‑ATZ这种具有独特唑基结构的氮化碳前驱体在熔盐环境中形成高结晶性氮化碳并与碳质材料复合，在增强导电性的同时，实现了碳掺入氮化碳面内，进而实现了材料中吡咯氮含量的提高以及层间距的扩大。本发明专利技术应用于钠离子电池负极中具有优异的倍率性能与循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料及其制备方法和应用，属于碱金属离子电池负极材料领域。

技术介绍

1、伴随着能源需求越来越大，二次电池在大规模储能系统和电动汽车领域广泛受到关注。目前锂离子电池存在锂储量低、成本高等问题难以满足未来市场需求。由于钠天然的丰富储量以及与锂相似的化学性质使得钠离子电池成为锂离子电池的可行替代品。碳质负极由于具有成本低、制备工艺简单等优点在钠离子电池负极材料中备受青睐。但常用碳质负极仍然存在实际容量低、体积变化大和循环稳定性差等问题。因此，开发具有快速na+储存能力和长循环寿命的高性能全碳负极材料仍然具有挑战性。

2、作为一种新型的储能碳基负极材料，石墨相氮化碳具有类似于n掺杂石墨烯的二维结构，富含有多孔缺陷位点，可作为碱金属的原子储存位点。作为钠离子电池负极材料时，由于具有较好的化学稳定性和潜在的高倍率能力等优点而广泛受到关注。然而，在储钠过程中，其较小的层间距和较差的电子导电性导致了低的可逆钠储存容量以及不可逆插层反应导致的循环性能不足等问题。因此，通过将石墨相氮化碳与碳质材料复合来改善其导电性能和储钠能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料，其特征在于：所述复合材料由具有PHI结构的高吡咯氮氮化碳和无定型碳混合构成。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述具有PHI结构的高吡咯氮氮化碳具有较大的层间距，晶面间距为0.36nm。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述具有PHI结构的高吡咯氮氮化碳具有较高的吡咯氮含量，吡咯氮含量为36.02％。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述无定型碳具有丰富的多孔结构，以1nm左右的微孔为主。

5.一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：将氮化碳前驱体、...

【技术特征摘要】

1.一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料，其特征在于：所述复合材料由具有phi结构的高吡咯氮氮化碳和无定型碳混合构成。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述具有phi结构的高吡咯氮氮化碳具有较大的层间距，晶面间距为0.36nm。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述具有phi结构的高吡咯氮氮化碳具有较高的吡咯氮含量，吡咯氮含量为36.02％。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述无定型碳具有丰富的多孔结构，以1nm左右的微孔为主。

5.一种高吡咯氮氮化碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：将氮化碳前驱体、碳前驱体和与金属盐混合并充分研磨；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李犁，赵国花，李兴隆，王淑兰，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：