[发明专利]一种钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将电纺钴盐的碳纳米纤维PAN+PS-Co(Ac)₂浸润在2-甲基咪唑的水溶液中，静置1-5h，取出冲洗，真空干燥后得到原位生长的PAN+PS-Co(Ac)₂@ZIF-67材料；

2)将步骤1)制得的PAN+PS-Co(Ac)₂@ZIF-67材料在空气中预氧化后，与升华硫混合，在还原性气氛或者惰性气氛中于500-800℃保温1-5h，即得。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：2-甲基咪唑和去离子水的配比为0.05-0.1g/mL，静置时间为0.5-2.0h，取出紫色电纺碳布后用去离子水冲洗1-5次，真空干燥的温度为50-80℃，时间为12-48h。

3.根据权利要求1所述的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中干燥后的PAN+PS-Co(Ac)₂@ZIF-67材料在马弗炉中加热200-400℃，时间为1-3h。

4.根据权利要求1所述的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2)预氧化后的材料与升华硫的质量比为1∶1-1∶10，分别放置在瓷舟的两侧，升华硫置于石英管的上风口。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述PAN+PS-Co(Ac)₂材料由包括如下步骤的方法制得：

a)将聚丙烯腈、聚苯乙烯和无水乙酸钴溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌得到均匀的粉色溶液；

b)利用静电纺丝技术将搅拌均匀的前驱体溶液在高电压下电纺形成含钴离子的碳纳米纤维PAN+PS-Co(Ac)₂。

6.根据权利要求5所述的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤a)中聚丙烯腈、聚苯乙烯的质量比为1∶0.2-1∶1，聚丙烯腈、无水乙酸钴的质量比为1∶1-1∶3。混合溶液的搅拌温度为50-90℃，搅拌时间为10h-24h。

7.根据权利要求5所述的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤b)中静电纺丝的电压设定在15-25kv，液体流速为0.5-1.5mL/h，针头到收集器的距离为10-25cm，用铝箔收集纺好的碳纳米纤维。

8.一种如权利要求1所述的制备方法制得的钠离子电池用硫化钴/碳复合负极材料。

9.一种钠离子电池，包括正极、负极、隔膜、电解液，所述负极包括负极集流体铜箔以及涂覆在负极集流体表面的负极材料层，所述负极材料层包括负极活性物质、导电剂、粘结剂，其特征在于：所述负极活性物质为如权利要求8所述的硫化钴/碳复合负极材料。