Yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种Yolk‑shell型碳复合氮化铁负极材料、其制备方法及应用。该Yolk‑shell型碳复合氮化铁负极材料，包括外壳、由外壳围绕形成的腔体、以及设置在腔体中的内核，该Yolk‑shell型碳复合氮化铁负极材料的粒径为180nm～400nm；外壳为碳壳，且碳壳的厚度为10nm～30nm；内核为立方体状铁氮化物，且立方体状铁氮化物的粒径为60nm～180nm。本发明专利技术提供了一种Yolk‑shell型碳复合氮化铁负极材料，其具备更大的比表面积，从而有助于改善电解质和电极之间的接触，并减少Na+传输的扩散路径，并最终令所得钠离子电池表现出更高的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池领域，具体而言，涉及一种yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料、其制备方法及应用。

技术介绍

1、钠离子电池(sodium-ion batteries,sibs)作为新兴的二次电池技术，近年来因其在大规模储能系统中的潜在应用而受到广泛关注。与锂离子电池相比，sibs具有成本低、资源丰富和环境友好的优势，尤其是考虑到全球锂资源的分布不均和高昂的开采成本，钠离子电池被看作是未来能源存储系统中更可持续的解决方案。钠离子电池的工作原理类似于锂离子电池，通过钠离子在正负极材料中的嵌入和脱嵌实现电荷的存储和释放。然而，钠离子的较大尺寸和较高的电荷密度，使其在电池材料中的嵌入和脱嵌过程更加复杂，对材料的结构稳定性和电化学性能提出了更高要求。

2、目前，已经投入了大量精力来设计适用于sibs的负极材料，例如碳材料，合金材料和转换型材料。尽管对于sibs负极材料的研究已取得一些进展，但现有的材料仍未能完全满足实际应用的需求。例如，碳基材料虽然具有较高的稳定性和良好的循环性能，但由于其较低的储钠容量，限制了电池整体能量密度的提升。合金材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，包括外壳、由所述外壳围绕形成的腔体、以及设置在所述腔体中的内核，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的Yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，其特征在于，所述立方体状铁氮化物中，所述铁元素与所述氮元素的摩尔比为(2～4)：1。

3.根据权利要求1或2所述的Yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，其特征在于，以所述Yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料的总重量为100％计，所述立方体状铁氮化物的重量占比为60％～85％，优选为60％～80％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的Yolk-s...

【技术特征摘要】

1.一种yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，包括外壳、由所述外壳围绕形成的腔体、以及设置在所述腔体中的内核，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，其特征在于，所述立方体状铁氮化物中，所述铁元素与所述氮元素的摩尔比为(2～4)：1。

3.根据权利要求1或2所述的yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，其特征在于，以所述yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料的总重量为100％计，所述立方体状铁氮化物的重量占比为60％～85％，优选为60％～80％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料，其特征在于，

5.一种权利要求1至4中任一项所述的yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1还包括：

7.根据权利要求5或6所述的yolk-shell型碳复合氮化铁负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，

8.根据权利要求5至7中任一项所述的yolk-sh...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔香，程骞，陈一宏，张雅，方耀国，张二冬，刘伟利，徐荣飞，
申请(专利权)人：上海轩邑新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：