[发明专利]一种二硒化钴@多孔氮掺杂碳纳米复合材料、钾离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钾离子电池，其特征在于，所述钾离子电池的负极包括二硒化钴@多孔氮掺杂碳纳米复合材料、导电碳和粘结剂，其质量比为60~90：20~0.5：20~0.5；

所述二硒化钴@多孔氮掺杂碳纳米复合材料含碳量为25-30%；

所述二硒化钴@多孔氮掺杂碳纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）用钴源、十六烷基三甲基溴化铵和2-甲基咪唑在水中混合搅拌、离心、干燥制备ZIF-67纳米立方体；所述2-甲基咪唑和钴源的摩尔比为50~60：1，钴源和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比1:70~80；制备得到的ZIF-67纳米立方体的粒径范围为5nm~800nm；

（2）将步骤（1）所述ZIF-67纳米立方体在惰性气氛下升温至650℃~750℃保温1~2 h，将其碳化，得到黑色粉末；

（3）将步骤（2）得到的黑色粉末和过量硒粉在惰性气氛下升温至350℃~450℃保温2~3h，将其硒化，得到二硒化钴@多孔氮掺杂碳纳米复合材料；所述黑色粉末和硒粉的质量比控制在1:8-12；

所述复合材料包括二硒化钴颗粒和多孔氮掺杂碳，所述二硒化钴颗粒被限制在多孔氮掺杂碳的碳壳上。

2.根据权利要求1所述的钾离子电池，其特征在于，步骤（1）中所述的钴源为乙酸钴、硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钾离子电池，其特征在于，步骤（2）中所述升温的速率控制在1~10℃/min；步骤（3）中所述升温的速率控制在1~10℃/min；步骤（3）中所述黑色粉末和硒粉分别放置，硒粉置于黑色粉末的上游。

4.根据权利要求1所述的钾离子电池，其特征在于，所述粘结剂为羧甲基纤维素；所述钾离子电池的正极为金属钾片；所述钾离子电池的电解液包括溶质钾盐和溶剂乙二醇二甲醚。

5.根据权利要求4所述的钾离子电池，其特征在于，所述钾盐为双氟磺酰亚胺钾、六氟磷酸钾、高氯酸钾中的任意一种；所述电解液中钾盐的摩尔浓度为1～5mol/L。