一种纳米花结构Bi/C复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电极材料技术领域，尤其涉及一种纳米花结构Bi/C复合材料及其制备方法和应用。制备方法，包括以下步骤：S1、以氧化铋和镁粉发生镁热还原反应生成铋/氧化镁复合物；S2、将铋/氧化镁复合物加入到过量的2wt％‑3wt％酒石酸溶液中室温下酸洗18‑24h后，抽滤、洗涤、真空冷冻干燥；S3、将步骤S2得到的产物在保护气氛下，800‑1000℃退火处理1‑3h得纳米花结构的Bi/C复合材料。纳米花结构Bi/C复合材料作为钠离子电池负极材料，表现出优异的倍率性能和超长的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种纳米花结构bi/c复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、位于元素周期表第va族的铋，因其化学性质稳定、高体积容量、独特的层状结构和适宜的反应电位，在钠离子电池负极材料中展现显著优势。此外，铋具有窄的带隙和高的离子电导率，有利于钠离子的扩散，进一步增强了其作为钠离子电池负极材料的潜力。在钠离子脱/嵌的过程中，铋会发生显著的体积膨胀及应力变化，导致颗粒碎裂和粉化，难以形成稳定的固体电解质界面，最终使活性物质从集流体上脱落而失活，导致电池容量快速下降。

2、为解决铋在循环时体积变化大的难题，可采用简单有效的合成方法通过将纳米化和碳复合相结合来缓解体积变化带来的负面影响。单独纳米化可能加剧颗粒团聚或界面副反应，而碳复合可以弥补这些短板，纳米化与碳复合的结合通过“结构-功能协同设计”，同步优化了铋负极的动力学性能、机械稳定性和界面兼容性，是当前平衡性能提升与工艺可行性的有效策略。如文献“bi/c nanosheet microspheres with an open pore structureas anodes本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米花结构Bi/C复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，镁热还原反应温度范围为650-800℃，保温时间为3-6h，升温速率为5-10℃/min。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，氧化铋和镁粉的摩尔比为1：3。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，洗涤为用去离子水清洗直到PH呈中性。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，酒石酸将氧化镁全部酸洗去除，且与铋均形成络合物。

6.如权利要求1所述的制...

【技术特征摘要】

1.一种纳米花结构bi/c复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，镁热还原反应温度范围为650-800℃，保温时间为3-6h，升温速率为5-10℃/min。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，氧化铋和镁粉的摩尔比为1：3。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，洗涤为用去离子水清洗直到ph呈中性。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，酒石酸将氧化镁全部酸洗去除，且与铋均形成络合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，韩欣瑜，田佳贝，郭思广，汤和杨，高标，霍开富，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：