申请/专利权人：吉林大学

申请日：2023-02-15

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN115974008B

主分类号：C01B19/00

分类号：C01B19/00;H01M4/58;H01M10/054

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2023.06.23#实质审查的生效;2023.04.18#公开

摘要：一种基于硒化铋的双硒化物异质结构材料、制备方法及其应用，属于钠离子电池负极材料技术领域。本发明首先是制备纳米粒子Bi2Se3，制备硒化铋诱导金属盐与2‑甲基咪唑化合物络合产物后进行表面酚醛树脂聚合，最后通过硒粉进行高温硒化和碳化，从而得到基于硒化铋的双硒化物异质结构材料，该材料纳米粒径尺寸较小，可以在电极中分布的更为均匀，利于降低局部极化；该材料具有低的传荷阻抗，利于电子在电极中进行传递，赋予电池超高倍率的充放电能力；该材料具有多层缓冲层和异质结协同作用，有限缓解了反应过程中的体积膨胀，显著提高了循环寿命；这些特点共同促使该材料具有优异的储钠性质，从而应用于钠离子电池负极材料。

主权项：1.一种基于硒化铋的双硒化物异质结构材料的制备方法，其步骤如下：1纳米粒子Bi2Se3的制备：将0.232～0.928g五水合硝酸铋、0.48～1.92g聚乙烯吡咯烷酮、0.187～0.748g亚硒酸钠和62.4～249.6mL乙二醇混合后超声10～30min，再在20～30℃下搅拌10～30min；然后在氩气吹扫、600～800rmin下搅拌下升温到175～180℃，维持该温度状态加入水合肼质量分数为5～10％的乙二醇溶液11.2～44.8mL，继续反应3～10min后冷却至室温；离心收集终产物，并用无水乙醇和丙酮洗涤，在60～80℃下干燥得到Bi2Se3纳米粒子；2硒化铋诱导金属盐与2-甲基咪唑化合物络合产物的制备：将步骤1制备的15～30mgBi2Se3纳米粒子、1.48～5.2g金属盐分散在100～500mL甲醇中，再将0.41～1.9g的2-甲基咪唑溶解于100～500mL无水甲醇中；然后将所得的两种溶液混合，在20～30℃下搅拌12～24h；离心收集终产物，并用无水乙醇洗涤，在60～80℃下干燥得到硒化铋诱导金属盐与2-甲基咪唑化合物络合产物；金属盐为六水合硝酸钴、四水合乙酸钴、六水合硝酸锌或二水合乙酸锌中的一种；3对步骤2得到的硒化铋诱导金属盐与2-甲基咪唑化合物络合产物进行表面酚醛树脂聚合：将步骤2得到的产物100～200mg超声分散在14～28mL水和6～12mL乙醇的混合溶剂中，加入230～460mg表面活性剂、35～70mg酚类单体和0.1～0.2mL、质量分数为25～32％的浓氨水，20～30℃下搅拌30～60min，再加入60～120μL醛类溶液继续搅拌8～14h；离心收集终产物，并用无水乙醇和水洗涤，在60～80℃下干燥得到具有酚醛树脂外壳的硒化铋诱导金属盐与2-甲基咪唑化合物络合产物；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，酚类单体为间苯二酚，醛类溶液为甲醛溶液；4基于硒化铋的双硒化物异质结构材料的制备：将步骤3得到的具有酚醛树脂外壳的硒化铋诱导金属盐与2-甲基咪唑化合物络合产物在氩气保护氛围下，与2～3倍质量的硒粉在550～650℃下进行高温硒化和碳化1.5～2.5h，然后再在350～450℃下保持4～6h，冷却至室温后得到所述的基于硒化铋的双硒化物异质结构材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种基于硒化铋的双硒化物异质结构材料、制备方法及其应用

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