2024-04-24 14:56:53
一种Fe2VO4/有序介孔碳复合材料及其应用的制作方法
本发明涉及一种钠离子电池负极材料,特别涉及一种fe2vo4/有序介孔碳复合材料及其应用,属于钠离子电池技术领域。
背景技术:
随着环境污染日益严重,开发新的能源迫在眉睫,但是由于风能和太阳能存在瞬时的特点,因此需要开发高性能、低成本的大规模储能装置。锂离子电池已经实现商业化发展,但是由于锂资源短缺,再加上大量的开采,导致锂离电池成本增加,在很大程度上限制了锂离子电池在大规模储能中的应用。钠资源丰富、成本低廉,同时钠与锂具有相同的化学性质,因此钠离子电池被认为是最有潜力实现下一代大规模储能的选择。
目前已经研究了很多钠离子电池负极材料,包括碳材料、过渡金属氧/硫/硒化物、合金化材料以及有机材料等等,其中过渡金属氧化物因为种类繁多,成本低廉等受到研究者的关注。铁钒双金属氧化物(fe2vo4)因为具有比单金属氧化物更高的电子/离子导电性、良好的可逆比容量以及力学性能稳定等特点,已经在钠离子电池负极材料中得到应用。但是fe2vo4的导电性不高,并且容易出现团聚等现象,在循环过中材料容易发生破裂或坍塌,导致容量迅速衰退。因此,需要通过合理的设计保障材料在循环过程中结构的完整性,进而提高材料的储钠性能。
技术实现要素:
针对fe2vo4在钠离子电池中存在的不足,本发明提供一种fe2vo4/有序介孔碳复合材料及其应用,有序介孔碳的引入能够提高导电性、有效抑制fe2vo4材料的自团聚,缓解在循环过程中的体积膨胀,用于钠离子电池负极材料表现出良好的循环性能和倍率性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种fe2vo4/有序介孔碳复合材料,所述复合材料是采用如下方法制备的:
(1)配制含有铁源、钒源和有序介孔碳的分散液,并转移至水热釜中,在150℃~220℃下反应10h~25h,收集水热反应的固体产物,并进行洗涤、干燥,得到复合材料前驱体;
(2)在氮气或氩气气氛下,对复合材料前驱体进行煅烧,于400℃~700℃下煅烧3h~12h,得到所述复合材料。
所述铁源为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁、氯化铁、硝酸铁或醋酸铁;所述钒源为乙酰丙酮氧钒或偏钒酸铵;所述有序介孔碳为cmk-3。
分散液的溶剂能够同时溶解铁源和钒源即可,优选水、甲醇或乙醇。
优选地,所述复合材料中有序介孔碳的质量为fe2vo4质量的5%~10%。
优选地,铁源中铁元素与钒源中钒元素的摩尔比为(2~1):1。
优选地,煅烧过程中,升温速率为1℃/min~10℃/min。
优选地,含有铁源、钒源和有序介孔碳的分散液的具体配制步骤如下:
先将有序介孔碳分散于溶剂中,再加入铁源,铁源完全溶解后,得到含有铁源的分散液;将钒源溶解于溶剂中,得到含有钒源的溶液;将含有钒源的溶液加入到含有铁源的分散液中,混合均匀,得到含有铁源、钒源和有序介孔碳的分散液。
一种本发明所述fe2vo4/有序介孔碳复合材料在钠离子电池负极中的应用。
推荐新闻
-
发布时间 | 2024-06-06 17:40:56
生物功能电纺纳米材料——从拓扑结构设计到生物应用
-
发布时间 | 2024-05-22 15:01:40
GelMA气凝胶作为新型的电子皮肤材料
-
发布时间 | 2024-05-22 14:59:05
PDMS改性硅气凝胶PDMS修饰的二氧化硅气凝胶膜层
-
发布时间 | 2023-11-29 14:56:26
构建多功能化的四氧化三铁杂化纳米平台用于癌症的诊断和治疗
-
发布时间 | 2023-11-07 11:36:34
荧光标记方法有这4种,小伙伴们知道吗?
-
发布时间 | 2023-10-26 11:03:54
不同类型金属有机骨架材料合成及载雷公藤红素工艺研究
-
发布时间 | 2023-10-26 10:59:50
一种开创性的微孔有机聚合物合成模板
-
发布时间 | 2023-10-26 10:58:09
超快速半干态合成高耐久性ZIF-8膜用于丙烯/丙烷分离
-
发布时间 | 2023-10-26 10:43:37
关于PEG120-PLGA-PEG-FA文献阅读
-
发布时间 | 2023-10-26 10:41:54
ZIF-8制备原位碳掺杂氧化锌及其光催化性能研究
-
发布时间 | 2023-10-26 10:40:20
ZIF-8修饰整体柱的制备及性能研究
-
发布时间 | 2023-10-26 10:39:01
反沙漠甲虫性能的ZIF-8/PAN功能膜用于水包油乳液的高效和快速分离
-
发布时间 | 2023-10-26 10:33:40
一种全新的绿色常温水相ZIF-8分子筛膜合成法
-
发布时间 | 2023-10-26 10:31:50
CEJ综述‖沸石咪唑骨架(ZIF-8)基纳米复合材料吸附水中重金属的研究进展
-
发布时间 | 2023-10-25 16:43:48
关于大肠杆菌蛋白表达服务的流程与步骤