[发明专利]一种Sb2O3/碳毡柔性钠离子电池负极材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种Sb₂O₃/碳毡柔性钠离子电池负极材料的制备方法，步骤1：将碳毡在丙酮中浸泡除杂后，再进行阳极氧化后干燥后；步骤2：三氯化锑加入到无水乙醇中，得三氯化锑溶液；将氢氧化钠加入到去离子水中，得氢氧化钠溶液；步骤3：将氢氧化钠溶液逐滴加入三氯化锑溶液中得混合液，将处理后的碳毡浸入混合液，然后将该混合液及碳毡转水热釜中水热反应，自然冷却至室温，用去离子水和乙醇清洗并后烘干后得Sb₂O₃/碳毡柔性钠离子电池负极材料。采用水热法制备Sb₂O₃/碳毡柔性电极材料，Sb₂O₃形貌均一地生长在碳毡上，本发明工艺简单，制备周期短，重复性高，能耗低，节约成本，对柔性钠离子电池负极材料的研究具有重要意义。

技术领域

本发明属于一种钠离子电池技术领域，具体涉及一种Sb₂O₃/碳毡柔性钠离子电池负极材料的制备方法。

背景技术

随着经济与科技的飞速发展，各种储能设备被广泛应用于生活与生产中。其中，锂离子电池作为应用最为广泛的储能设备之一，凭借高的能量密度而被广泛研究。随着锂资源的消耗，锂资源的成本也在升高，为了可持续发展，研究者的目光投向了与锂同主族的钠。钠元素不仅储量大，开采成本低，且具有与锂元素相似的理化性质。因此，开发一种具有高的可逆容量，能够提供高能量密度的钠离子电池电极材料意义重大。

目前钠离子电池负极材料常用的有碳基材料、钛基材料、合金材料及金属化合物如金属氧化物、硫化物。尤其金属氧化物作为钠离子电池负极材料存在转换和合金化两步反应机理，有着较高的理论比容量。在金属氧化物中，Sb₂O₃成本低，制备简单，且理论比容量高达1102mAh/g，备受瞩目。

随着柔性显示设备的开发，如柔性显示屏、柔性电话及柔性导电服装等，其背后的柔性储能材料的研究也如雨后春笋。作为二次电池的柔性电极材料，目前常用到的有石墨烯、碳纳米管、碳布等。NamD H等通过电化学沉积的方法在聚吡咯网络上生长Sb/Sb₂O₃复合材料，作为钠离子电池自支撑负极材料，在66mAg^-1的电流密度下，100次循环后容量可以保持在512mAhg^-1(High-performance Sb/Sb₂O₃ anodematerials using a polypyrrolenanowire network for Na-ion batteries.Small.2015；11(24):2885-2892)。ZhouJ等通过简单的湿化学方法得到三维鸟巢状Sb₂O₃/RGO复合材料，用作钠离子电池负极，在50mAg^-1的电流密度下，100次循环后其容量保持在562mAhg^-1(3D nest-shaped Sb₂O₃/RGOcomposite based high-performance lithium-ion batteries.Nanoscale.2016；8(39):17131-17135.)。

由此可见，在柔性电极材料上生长Sb₂O₃可以作为钠离子电池负极材料且比容量比较高。但是，以上柔性电极的制备中存在工艺复杂，原材料成本较高等不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Sb₂O₃/碳毡柔性钠离子电池负极材料的制备方法，其工艺简单，制备周期短，重复性高，能耗低，成本低。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种Sb₂O₃/碳毡柔性钠离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：