[发明专利]一种具有六棱柱状铁钴双金属硒化物的制备方法

说明书

本发明属于无机材料领域，具体涉及一种具有六棱柱状铁钴双金属硒化物的制备方法。包括以下步骤：S1.将铁盐和钴盐混合溶解于异丙醇中；S2.配置PVP的异丙醇溶液；S3.配置NaHCO₃水溶液；S4.将步骤S1和步骤S2的溶液按照体积比为1:1~3混合，超声10~20min；S5.将步骤S4的混合溶液加入NaHCO₃水溶液，得到铁钴金属前驱体；S6.将步骤S5的铁钴金属前驱体与硒粉按照质量比为1：1~3混合，煅烧3~5h。本发明提供的制备方法制得的铁钴双金属硒复合碳材料有较稳定的循环寿命和倍率性能，并且有了碳的掺杂可以增强材料的导电性从而提高了电池的比容量。

技术领域

本发明属于无机材料领域，具体涉及一种具有六棱柱状铁钴双金属硒化物的制备方法。

背景技术

储能问题是当今科研界的讨论热点。目前主要的储能技术有物理、相变、电磁与电化学储能。电化学储能中电池技术得到的突破性较大，尤其是锂离子电池，它的迅速发展推动了整个能源市场的发展，为能源市场开辟了新的道路，同时伴随着锂离子电池的需求量急速增加，不断激发新电池技术的发展。但是，锂元素是在地球上较稀缺的元素，开发需求技术较高，因此其作为锂离子电池的成本也较高，再加上其作为商品在广大的能源市场上供不应求的情况，因此现有的锂资源无法满足人们的需求，严重阻碍锂离子电池的发展。因此，与锂元素同族的钠离子电池逐渐受到科研界的关注，吸引了大批储能材料研究者。地球中丰度远远高于锂，且与锂的性质十分相似，Na⁺/Na电对的标准电极电势为-2.71V，与Li⁺/Li电对的-3.04V较接近，它相对与锂元素具有资源储量高、开发技术要求低、安全性较高且价格低廉、更绿色环保等优势，它具有在部分领域里成为下一代能代替锂离子电池的前景。

但是，Na⁺的半径是0.102nm，而Li⁺的半径是0.076nm，约是Li⁺的1.34倍，使得其在电池工作过程中扩散问题受到阻碍，因此他们的储能机理与晶体结构会有较大的区别，从而使得大部分锂离子电池正负极材料不能适用于钠离子电池体系。当今各种钠离子电池负极材料都被研究并应用，主要体现在单金属、双金属氧化物，以及其硒化物、硫化物、磷化物与掺杂态的材料，为能改善由于充放电过程中材料膨胀问题从而降低电池的循环可逆性与寿命，过渡金属硒化物较氧化物具有较高的理论比容量，较硫化物具有更高稳定性。但是在充放电过程中材料架构遭到破坏的问题仍然严重。

目前合成负极材料多是利用金属有机框架为模板合成前驱体，再经过高温处理得到最终的电极材料，得到的材料形貌结构也各有不同，其作为电池材料使用时所表现出来的性能也会有各自的特点。也有一些利用共沉淀的方法合成前驱体在经过高温处理的方法合成材料，相比较水热法操作更简单、安全、节能、产量大、合成周期短，但往往由于局部浓度过高，产生团聚或组成不够均匀，从而使材料形貌比较不规则。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供了一种具有六棱柱状铁钴双金属硒化物的制备方法。

本发明的另一个目的在于，提供上述制备方法所制备的具有六棱柱状铁钴双金属硒化合物。

本发明的另一个目的在于，提供上述铁钴双金属硒化合物作为钠离子电池负极材料的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种具有六棱柱状铁钴双金属硒化物（FeSe₂/CoSe₂@C）的制备方法，包括以下步骤：

S1.配置溶液A：将铁盐和钴盐混合溶解于异丙醇中， Fe³⁺与Co²⁺的浓度均为0.01~0.03M，优选，铁盐为Fe(NO₃)₃•9H₂O，钴盐为Co(NO₃)₂•6H₂O；