一种锰掺杂氟化物复合碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锰掺杂氟化物复合碳材料及其制备方法和应用，该锰掺杂氟化物复合碳材料包括：由钙钛矿型KFexMn1‑xF3晶粒组成的材料基体，所述材料基体的表层掺杂有碳；其中，0.2≤x≤0.8。该制备方法包括：S1、以KF、FeF2以及MnF2为原料，按预设摩尔比混合球磨，得到具有立方钙钛矿结构的KFexMn1‑xF3材料基体；S2、加入碳，与所述KFexMn1‑xF3材料基体混合球磨，得到所述锰掺杂氟化物复合碳材料。本发明专利技术的锰掺杂氟化物复合碳材料可用作锂离子电池或钠离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池，具体涉及一种锰掺杂氟化物复合碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着高能量密度锂离子电池在智能终端、电动汽车及大型储能等领域的迅速推广，基于金属氟化物的转换型负极材料因其理论容量高、电压平台低以及循环稳定性可调等优势，逐渐成为下一代负极材料的研究热点。其中，钙钛矿型kfef3材料因其结构稳定性与资源可得性受到广泛关注。然而，现有技术中，kfef3材料存在电子电导率与离子扩散速率双重受限、活性位点不足以及在循环过程中sei膜（solid electrolyte interface，固体电解质界面膜）不稳定等问题，导致其倍率性能差、容量保持率低，严重制约其在实际锂离子电池系统中的应用。

技术实现思路

1、鉴于此，本专利技术提出一种用于锂离子电池负极的锰掺杂氟化物复合碳材料及其制备方法和应用，通过锰元素掺杂和碳复合的协同作用，调控钙钛矿型氟化物负极材料kfef3的晶体结构与sei膜成分，解决现有的氟化物负极材料电导率低、循环寿命短、界面稳定性差的技术难题，提升氟化物电池负极材料的综合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，包括：由钙钛矿型KFexMn1-xF3晶粒组成的材料基体，所述材料基体的表层掺杂有碳；其中，0.2≤x≤0.8。

2.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，所述晶粒具有空间群Pm-3m的立方晶系结构。

3.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，所述晶粒的尺寸为2nm-8nm，所述晶粒的(110)晶面间距、(200)晶面间距、(220)晶面间距分别为0.293±0.02 nm、0.202±0.02 nm、0.147±0.02 nm。

4.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，...

【技术特征摘要】

1.一种锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，包括：由钙钛矿型kfexmn1-xf3晶粒组成的材料基体，所述材料基体的表层掺杂有碳；其中，0.2≤x≤0.8。

2.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，所述晶粒具有空间群pm-3m的立方晶系结构。

3.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，所述晶粒的尺寸为2nm-8nm，所述晶粒的(110)晶面间距、(200)晶面间距、(220)晶面间距分别为0.293±0.02 nm、0.202±0.02 nm、0.147±0.02 nm。

4.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，材料的c轴晶格常数为4.12å~4.16å。

5.如权利要求1所述的锰掺杂氟化物复合碳材料，其特征在于，0.2≤x≤0.5。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云珊，李宝华，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：