[发明专利]一种高性能钠离子电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开一种高性能钠离子电池负极材料及其制备方法，在特定的高压釜中，以磷单质为原料，有机溶剂为碳源，金属钠作为还原剂，二茂铁作为造孔剂，在惰性气氛下，经加热使原料在密闭容器内发生化学反应并产生压力进行分子或原子重组，在此过程中有机溶剂和二茂铁在反应生成石墨烯的同时可实现对其掺杂和造孔，同时自下而上的重组过程可实现纳米黑磷与掺杂打孔石墨烯的均匀复合，从而一步制备出高性能掺杂打孔石墨烯/黑磷纳米复合材料。复合材料中的打孔石墨烯提供高的电子电导率，孔洞减少片层大及堆叠带来的离子传输速率慢的问题，纳米黑磷提供高的储钠容量，掺杂可通过改变黑磷基纳米复合材料在电化学反应过程中的中间相调变其电极电势，同时构筑离子传输通道，改变电化学反应路径，以减小电压滞后现象。本发明开发了一种温和的一步溶剂热法，实现了掺杂打孔石墨烯/黑磷纳米复合材料的高效制备，同时该高性能钠离子电池负极材料兼具高的比容量、良好的循环性能、优异的倍率性能及小的电压滞后，为钠离子电池的快速发展奠定了基础。