[发明专利]一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池

权利要求书

1.一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于包括电池正极、电池负极、含钠电解质、分隔正极和负极的隔膜；所述负极材料铜硒化合物，包括非化学计量的Cu_2-xSe以及化学计量的CuSe₂、CuSe和Cu₂Se，所述Cu_2-xSe中x代表晶胞中Cu原子缺陷位，x的范围在0～0.4之间，不包含0和0.4。

2.如权利要求1所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于所述铜硒化合物为负极材料制备方法包括以下步骤：

1)Cu_2-xSe粉末的制备为：取硝酸铜和硒粉溶于去离子水、乙二醇、水合肼的溶剂中，混合，将溶液转移至水热釜中，反应后，用乙醇和水清洗，干燥后即得Cu_2-xSe粉末；

2)CuSe粉末的制备为：取氯化铜和硒粉溶于去离子水、乙二醇、水合肼体的溶剂中，混合，将溶液转移至水热釜中，反应后，用乙醇和水清洗，干燥后即得CuSe粉末；

3)Cu₂Se粉末的制备为：取醋酸铜和硒粉，溶于去离子水、乙二醇、水合肼溶剂中，混合，将溶液转移至水热釜中，反应后，用乙醇和水离心清洗，干燥后即得Cu₂Se粉末；

4)CuSe₂粉末的制备为：将二水合氯化铜加入三乙二醇中，搅拌直至溶解生成铜前驱溶液，将硒粉、聚乙烯吡咯烷酮和三乙二醇加入容器中，冷凝回流条件下加热，并磁力搅拌直至分散后，将铜前驱溶液、三亚乙基四胺依次加入容器中，冷凝回流反应，冷却至室温，所得产物用乙醇洗涤，干燥后得CuSe₂粉末，即铜硒化合物为负极材料的钠离子电池。

3.如权利要求2所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于在步骤1)中，所述硝酸铜和硒粉的质量比为2︰0.5，所述硒粉采用99.999％高纯硒粉；所述去离子水、乙二醇、水合肼的体积比为7︰2︰1；所述水热釜采用100ml的水热釜；所述反应是在100℃下反应12h；所述干燥是在50～80℃真空干燥箱干燥6～12h。

4.如权利要求2所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于在步骤2)中，所述氯化铜和硒粉的质量比为2︰0.5，所述硒粉采用99.999％高纯硒粉；所述去离子水、乙二醇、水合肼的体积比为7︰2︰1；所述水热釜采用100ml的水热釜；所述反应是在100℃下反应12h；所述干燥是在50～80℃真空干燥箱干燥6～12h；所述氯化铜替换为硫酸铜。

5.如权利要求2所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于在步骤3)中，所述醋酸铜和硒粉的质量比为2︰0.5，所述硒粉可采用99.999％高纯硒粉；所述去离子水、乙二醇、水合肼的体积比为7︰2︰1；所述水热釜采用100ml的水热釜；所述反应是在100℃下反应12h；所述干燥是在50～80℃真空干燥箱干燥6～12h；所述醋酸铜替换为金属铜粉。

6.如权利要求2所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于在步骤4)中，所述二水合氯化铜和三乙二醇的比例为0.043g︰10mL，其中二水合氯化铜按质量计算，三乙二醇按体积计算；所述硒粉、聚乙烯吡咯烷酮和三乙二醇的比例为0.04g︰0.1g︰40mL，其中硒粉和聚乙烯吡咯烷酮按质量计算，三乙二醇按体积计算；所述加热的温度为210℃；所述冷凝回流反应是在210℃冷凝回流反应45min；所述干燥是在50～80℃真空干燥箱干燥6～12h。

7.如权利要求1所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于所述铜硒化合物与导电剂、粘结剂混合，制成浆料，再涂覆于集流体上，经过电化学循环活化后得到负极电极。

8.如权利要求7所述一种铜硒化合物为负极材料的钠离子电池，其特征在于所述导电剂选自碳材料，所述碳材料选自碳黑导电剂、石墨导电剂、Super-P、科琴黑、碳纳米管、碳纳米棒、石墨烯中的至少一种。