[发明专利]一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带、制备方法与应用

权利要求书

1.一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将前驱体碳包覆的Co溶解到乙醇并超声处理得到溶液E；

S2、将PVP充分溶解到DMF中得到溶液F；

S3、将溶液E加入到溶液F中在室温下搅拌均匀，得到混合溶液G，其中溶液E与溶液F的体积比1：(0.5～1.5)；

S4、将混合溶液G进行纺丝，收集的物质为产物H；

S5、取产物H在氩气气氛中进行碳化处理得到碳包覆的Co-MOF中空纳米带；

S1中，前驱体碳包覆的Co的制备方法如下：

步骤1、将硝酸钴溶解在甲醇中得到溶液A，其中，硝酸钴与甲醇的质量比为(12.5～15)：1；

步骤2、将甲基咪唑溶解在溶液A中得到溶液B，其中，甲基咪唑与硝酸钴的质量比为1:(0.88～2)；

步骤3、将B溶液在室温下搅拌均匀，得到产物C；

步骤4、将产物C依次经过离心分离、清洗和烘干后得到前驱体D；

步骤5、将前驱体D在惰性气氛中进行退火处理得到前驱体碳包覆的Co。

2.根据权利要求1所述的一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的制备方法，其特征在于，步骤4中，离心分离的工艺参数为(10000～15000)rpm；在清洗时，选用去离子水和乙醇反复清洗。

3.根据权利要求1所述的一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的制备方法，其特征在于，步骤5中，工艺条件：在氩气气氛中，400～600℃温度下进行退火1～6h。

4.根据权利要求1所述的一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的制备方法，其特征在于，S4中，纺丝的工艺条件是：电压为20KV、流速为45μL/min。

5.根据权利要求1所述的一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的制备方法，其特征在于，S5中，碳化处理的工艺条件是：400～600℃温度下碳化处理1～6h。

6.一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带，其特征在于，基于权利要求1-5中任一项所述的制备方法制备所得。

7.一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的应用，其特征在于，将权利要求6所述的C包覆Co-MOF中空纳米带作为钾离子电池的负极材料，组装为扣式电池。

8.根据权利要求7所述的一种钾离子电池负极材料C包覆Co-MOF中空纳米带的应用，其特征在于，组装扣式电池的具体方法是：负极采用DMF为溶剂，极片的配方按照C包覆Co-MOF中空纳米带：PVDF：乙炔黑＝9-x：1：x的质量比调制成浆料，然后将浆料均匀涂覆于铜箔上，放入真空干燥箱中进行烘干，之后经过冲片得到实验电池用负极片，其中，1≤x≤2；

以金属钾作为对电极；电解液为KPF₆的乙基碳酸酯与二甲基碳酸酯的溶液按照1:1的体积比进行混合；隔膜为celgard2400膜；组装电池的顺序依次为负极壳，钾片，隔膜，负极片，垫片，弹簧片，正极壳，在充满惰性气氛的手套箱内装配成扣式电池。