[发明专利]一种原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种原位掺氮多孔核壳结构的碳/硒复合材料，它以金属有机框架结构化合物中含氮的ZIF‑8为核、ZIF‑67为壳制备具有核壳结构的多孔碳纳米材料为前驱体，制备的多孔碳纳米材料具有核壳结构，采用具有三维联通孔结构并含氮的金属有机框架结构材料为前驱体并制备出核的孔径较大壳的孔径较小的多孔碳/硒复合正极材料；本发明所得复合材料的孔径分布均匀，碳纳米颗粒尺寸小，可以使电解液充分的浸润，并缩短电子的传输路径，微孔和介孔既提高了硒的负载量又对于硒的穿梭效应有很好的限制作用，可有效地提高所得复合正极材料的循环稳定性容量保持率。

主权项

1.一种原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)ZIF‑8纳米颗粒的制备：将硝酸锌和二甲基咪唑分别溶解于甲醇中，然后在室温条件下进行搅拌反应，得ZIF‑8纳米颗粒的混合液；2)ZIF‑8@ZIF‑67纳米颗粒的制备：将硝酸钴的甲醇溶液加入步骤1)所得混合液中，搅拌反应后，经离心分离、洗涤、干燥得ZIF‑8@ZIF‑67纳米颗粒；3)多孔碳材料的制备：将所得ZIF‑8@ZIF‑67纳米颗粒进行煅烧，然后进行酸浸、干燥，得多孔碳材料；4)硒/碳复合材料的制备：将硒粉与所得多孔碳材料按比例混合、研磨，在惰性气氛下进行保温处理，冷却即得所述原位掺氮的多孔核壳结构碳/硒复合正极材料。