一种碳包覆核壳结构Fe2N纳米粒子复合材料及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种碳包覆核壳结构Fe<subgt;2</subgt;N纳米粒子复合材料及其制备方法和应用，属于材料技术领域。包括：铁源和硅源在碱性催化条件下混合得到铁源表面附着SiO<subgt;2</subgt;材料；附着SiO<subgt;2</subgt;的材料和有机碳源混合得到中间物，中间物经预氧化得到Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/SiO<subgt;2</subgt;/C核壳结构纳米材料；Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/SiO<subgt;2</subgt;/C核壳结构材料经刻蚀SiO<subgt;2</subgt;中间层得到Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/C核壳结构纳米材料；Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/C核壳结构材料经过氮化得到Fe<subgt;2</subgt;N/C核壳结构纳米材料。本申请通过将Fe<subgt;2</subgt;N纳米粒子包裹在碳层中并构筑成核壳结构，不仅改善了Fe<subgt;2</subgt;N的导电性，且在金属钠沉积过程中有效抑制钠枝晶生长，大大改善其作为钠电池负极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于材料，尤其涉及一种碳包覆核壳结构fe2n纳米粒子复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、与传统的电网存储技术相比，可充电电池在转换效率、能量密度和电源管理方面显示出显著的优势。此外，电池更容易部署用于各种分布式和集中式应用。锂离子电池(lib)是当今电网储能中应用最广泛的电池技术，但锂资源短缺，导致锂价格上涨，成本高昂，所以科学家们迫切需要开发具有低成本、高性能的新型长寿命储能器件。相较于锂，同一主族的金属钠具有相似的理化性质，并且资源丰富、价格低廉，因此钠基电池进入人们的视野。然而，钠离子半径比锂更大，理论容量低于锂，当实际能量密度高于200wh kg-1时，钠电池的成本效益预计将超过锂离子电池。为了实现这一目标，开发稳定且高电容的钠阳极至关重要，但是钠金属电池放电过程中由于na的不均匀沉积，导致严重的钠枝晶生长，这极大的限制了钠金属电池的性能。

2、目前钠金属电池最主要的问题是开发具有高亲钠性，多活性位点，可有效抑制钠枝晶生长的电极材料。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳包覆核壳结构Fe2N纳米粒子复合材料，其特征在于，所述复合材料具有核壳结构，以Fe2N纳米粒子为核，以碳材料为壳，碳层包覆着所述Fe2N纳米粒子且两者之间具有空腔。

2.根据权利要求1所述的一种碳包覆核壳结构Fe2N纳米粒子复合材料，其特征在于，所述核壳结构纳米复合材料的形貌呈条状或棒状的尖头六棱柱。

3.权利要求1或2所述的一种碳包覆核壳结构Fe2N纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述铁源选自含铁金属有机框架材料或氧化铁；

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种碳包覆核壳结构fe2n纳米粒子复合材料，其特征在于，所述复合材料具有核壳结构，以fe2n纳米粒子为核，以碳材料为壳，碳层包覆着所述fe2n纳米粒子且两者之间具有空腔。

2.根据权利要求1所述的一种碳包覆核壳结构fe2n纳米粒子复合材料，其特征在于，所述核壳结构纳米复合材料的形貌呈条状或棒状的尖头六棱柱。

3.权利要求1或2所述的一种碳包覆核壳结构fe2n纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述铁源选自含铁金属有机框架材料或氧化铁；

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述碱性条件包括氨水；

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述加热预氧化的过程包括：所述中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：温珍海，田志东，丁义纯，
申请(专利权)人：闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：