一种钾离子电池用空心碳@硫化锌负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于钾离子电池材料技术领域，涉及一种钾离子电池用空心碳@硫化锌负极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术使用单宁酸甲醇溶液对ZIF‑8纳米颗粒进行选择性刻蚀，得到核壳‑沸石咪唑框架@配位聚合物纳米颗粒，然后采用硫代乙酰胺硫化得到中空‑单宁酸@硫化锌纳米颗粒，最后在惰性气氛下经热处理得到空心碳@硫化锌负极材料，进而应用于钾离子电池中，能够有效提升钾离子电池在常温和高温条件下的比容量、倍率性能和循环性能，且该材料制备方法不需要添加模板，过程简单，反应条件温和，可以精确调控壳层厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钾离子电池材料，特别是涉及一种钾离子电池用空心碳@硫化锌负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、目前，锂离子电池已广泛应用于电动车、电子产品等多个领域，然而地壳中有限且分布不均的锂资源，这引起人们对锂离子电池持续发展的担忧。钾离子电池具有资源丰富和成本低廉的优势；钾离子电池有望成为二次电池技术的重要补充，在低速电动车、大规模储能等重要领域应用。然而，相比锂离子的半径钾离子具有更大的离子半径大很多，这使得钾离子扩散动力学缓慢；此外，钾离子嵌入负极材料会引起较大的体积膨胀，影响电极稳定性。特别在高温环境(如60℃)下，负极材料的结构和化学稳定性会受到影响，从而导致性能衰减更快。因此，开发高比容量的钾离子电池负极材料，尤其是适用于高温环境的高比容量钾离子电池负极材料仍是巨大挑战。中国专利(cn113948699a)公开了一种含三个羧基官能团的mof-5用于高温钾离子电池负极材料，但其可逆比容量较低(<300mah g-1)，倍率性能不足(1.0ag-1条件下的比容量小于150mah g-1)，循环衰减快。开发一种同时兼顾循环稳定性、高比容本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钾离子电池用空心碳@硫化锌负极材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单宁酸和沸石咪唑框架(ZIF-8)纳米颗粒的质量比为1.25～10：1；所述单宁酸甲醇溶液的浓度为1.45～11.64mM。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫代乙酰胺和核壳-沸石咪唑框架@配位聚合物纳米颗粒的质量比为0.5～2:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化的温度为80～120℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛包括：氮气气氛、氩气气氛或...

【技术特征摘要】

1.一种钾离子电池用空心碳@硫化锌负极材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单宁酸和沸石咪唑框架(zif-8)纳米颗粒的质量比为1.25～10：1；所述单宁酸甲醇溶液的浓度为1.45～11.64mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫代乙酰胺和核壳-沸石咪唑框架@配位聚合物纳米颗粒的质量比为0.5～2:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化的温度为80～120℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宾德善，李丹，陈润航，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：