[发明专利]一种聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料的制备方法及其在钾离子电池中的应用

权利要求书

1.聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料，其特征在于，该材料为花状球体结构，球体尺寸为1-3μm，由片状的二硫化钼均匀的包覆在聚酰亚胺衍生碳球的表面形成。

2.如权利要求1所述的聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料的制备方法，具体步骤如下：

1)将聚酰亚胺在惰性气氛下，以3℃/min的升温速率升温至900℃，在900℃下保持1～1.5h，将所制备的样品酸洗后得到聚酰亚胺衍生碳；所述的聚酰亚胺由联苯胺和3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐聚合而成；

2)称取0.05g聚酰亚胺衍生碳溶解在25mL 0.055mol/L C₆H₁₂O₆溶液中，超声处理5min，然后将硫源和钼源依次加入上述溶液中，搅拌30分钟，然后将混合物溶液转移至50mL高压釜中，加热至200℃保持24h；将制备得到的黑色粉末用去离子水洗涤，经真空干燥后，在惰性气氛下，以1℃/min的升温速率升温至500℃，并在500℃保持4h；所述硫源为硫脲，钼源为钼酸钠；惰性气氛为氩气气氛。

3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料的制备方法，其特征在于，聚酰亚胺的制备步骤具体如下：

将1.78g联苯胺溶解在60mL的N,N-二甲基甲酰胺中，而后添加3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐在惰性气氛下搅拌12h,将所得液体在180℃溶剂热反应12h,；洗涤真空干燥后收集；洗涤用乙醇溶液和二甲基甲酰胺溶液；惰性气氛为氩气气氛。

4.如权利要求1所述的聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料用于钾离子电池负极的用途。

5.根据权利要要求5所述的聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料的用途，其特征在于，将聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料、乙炔黑和羧甲基纤维素钠，按三者质量比8：1：1混合，涂在铜箔片上，真空干燥12h后得到负极电极片。

6.如权利要求5所述的聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料的用途，其特征在于，所述的负极电极片与正极电极片、电解液组成钾离子电池；所述的电解液为溶液A或溶液B；

溶液A：0.8mol L^-1KPF₆在碳酸亚乙酯和碳酸二甲酯体积比为1：1的混合物；

溶液B：1mol L^-1的双氟磺酰亚胺钾盐溶解在质量比为1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的混合液中。

7.如权利要求6所述的聚酰亚胺衍生碳/二硫化钼负极材料的用途，其特征在于，正极电极片的制备方法如下：

将活性炭与乙炔黑、粘结剂按质量比为8：1：1混合，并将其溶解在N-甲基吡咯烷酮中，涂在铝箔片上真空干燥12h得到正极电极片；所述的粘结剂为羧甲基纤维素钠、聚偏氟氯乙烯或海藻酸钠。