[发明专利]锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法、制得的产物及其应用

权利要求书

1.一种锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在室温条件下，将氯化镍溶解在甲醇中，形成溶液A，将聚乙烯吡咯烷酮和2-甲基咪唑分别溶解在甲醇中，形成溶液B，其中溶液A的浓度为13.3-16.3mg/mL，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为16.7-30mg/mL，2-甲基咪唑的浓度为21.9-32.8mg/mL；

(2)将步骤(1)中得到的溶液A和溶液B混合搅拌，静止后，离心获得前驱物；

(3)将前驱物在惰性气体气氛中加热碳化，将得到的黑色样品超声分散在去离子水中，然后加入混合酸回流刻蚀；

(4)将回流刻蚀后的样品洗涤后干燥，将干燥后的样品与硫粉分别放置在管式炉的下风口和上风口，加热保温，即获得锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片。

2.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中混合搅拌5min后，在室温下静置24h。

3.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中将获得的前驱物用甲醇洗涤，并于60℃条件下干燥6h。

4.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将前驱物在氮气气氛中在600℃条件下，以10℃/min的加热速率碳化2h。

5.根据权利要求1所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中硫粉与干燥后的样品的质量比大于等于5。

6.一种采用权利要求1-5中任一项所述的制备方法制得的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片，其特征在于：所述硫化镍纳米片具有多孔结构。

7.一种采用权利要求6所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片作为钠离子电池负极材料或钾离子电池负极材料的应用。

8.根据权利要求7所述的锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片作为钠离子电池负极材料或钾离子电池负极材料的应用，其特征在于：所述钠离子电池负极材料或钾离子电池负极材料的制备方法包括以下步骤：将锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片、乙炔黑与聚偏氟乙烯混合成泥浆状物质，然后将泥浆状物质涂覆在铜箔上，干燥后，制得电极片。

9.一种电池，其特征在于：所述电池为钠离子电池或钾离子电池，所述钠离子电池或钾离子电池由权利要求7所述的钠离子电池负极材料或钾离子电池负极材料制成。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于：所述钠离子电池或钾离子电池的制备方法包括以下步骤：

(1)将锚定在含氮空心碳基体内表面的硫化镍纳米片、乙炔黑与聚偏氟乙烯混合成泥浆状物质，然后将泥浆状物质涂覆在铜箔上，干燥后，制得电极片；

(2)以步骤(1)中的电极片为正极，以金属锂片为负极，以包括碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯按质量比1:1混合构成的、含浓度为1mol/L的六氟磷酸锂的混合溶液为电解液，以聚丙烯薄膜为隔膜，在保护性气氛中，组装成纽扣半电池，为钠离子电池；或以步骤(1)中的电极片为正极，以金属锂片为负极，以包括碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯按质量比1:1混合构成的、含浓度为3mol/L的双氟磺酰亚胺钾盐的混合溶液为电解液，以聚丙烯薄膜为隔膜，在保护性气氛中，组装成纽扣半电池，为钾离子电池。