一种高倍率、高容量的MXene基复合负极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:45519233 阅读:11 留言:0更新日期:2025-06-13 17:22
本发明专利技术属于钠离子电池用负极材料技术领域,具体涉及一种高倍率、高容量的MXene基复合负极材料及其制备方法和应用。所述MXene基复合负极材料的孔道内分布的纳米硅可以有效增加储钠活性位点,进而提升MXene基复合负极材料的储钠容量;所述MXene基复合负极材料具有大的层间距,这有利于钠离子在MXene层间的穿梭,可以提升钠离子嵌入/脱出动力学;所述MXene基复合负极材料层间嵌入的含氮纳米碳具有高的导电性,可以有效缓解MXene层间的堆积现象,形成稳定且连续的电子传输网络,提升电子传输动力学;由于离子传输和电子传输的协同提升,保证了MXene基复合负极材料具有良好的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池用负极材料,具体涉及一种高倍率、高容量的mxene基复合负极材料及其制备方法和应用。


技术介绍

1、随着电动汽车市场的飞速发展,对锂离子电池的需求也随之激增。但是地壳中的锂资源储量是有限的,这造成了锂离子电池的成本居高不下。与此同时,钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似,具有接近锂离子电池的能量密度,且钠离子资源储量丰富、分布均匀且成本低廉,将有望应用于大规模能量储存设备中。

2、近年来,二维材料以其比表面积大、离子传输路径短等特点在储能领域展现出巨大优势,mxene是一类具有类石墨烯结构的二维层状过渡金属碳化物,具有高比表面积、良好的导电性和亲水性,在钠离子电池负极材料领域中显示出巨大的潜力。然而,由于范德华力引起的mxene层间纳米片之间聚集或重新堆叠问题,大幅度降低了mxene的比表面积,减少na+的吸附位点,而且塌缩和堆叠会引发mxene垂直层间方向的电阻率大幅增加,进一步阻碍na+的传输,影响负极材料的倍率性能。另外,mxene的比容量较低,限制了其在钠离子电池中的应用。


<p>技术实现思本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MXene基复合负极材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)中,所述MXene包括Ti3C2和Ti2C中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(2)中,所述具有多孔结构的MXene和去离子水的质量体积比为2-3mg/mL;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其中,步骤(4)中,所述化学气相沉积法包括:

5.一种由权利要求1-4任一项所述方法制备得到的MXene基复合负极材料。

6.根据权利要求5所述的MXene基复合负极材料,其中,所述MXene基复...

【技术特征摘要】

1.一种mxene基复合负极材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)中,所述mxene包括ti3c2和ti2c中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(2)中,所述具有多孔结构的mxene和去离子水的质量体积比为2-3mg/ml;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其中,步骤(4)中,所述化学气相沉积法包括:

5.一种由权利要求1-4任一项所述方法制备得到的mxene基复合负极材料。

6.根据权利要求5所述的mxene基复合负极材料,其中,所述mxe...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴其修叶雨佐刘明东
申请(专利权)人:广东东岛新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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