[发明专利]硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料及制备方法与其在钠离子电池中的应用

权利要求书

1.一种硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料，其特征是，微观形貌为纳米片包覆纳米球，所述纳米片为掺杂硫的石墨烯，所述纳米球为表明含有孔隙的分级结构，且所述纳米球为SnS₂与NiS₂的复合物。

2.如权利要求1所述的硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料，其特征是，所述分级结构为花状分级结构；

或，纳米球的直径为200～500nm。

3.一种硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料的制备方法，其特征是，将四价锡盐和二价镍盐在碱性条件下通过第一水热反应制备NiSn(OH)₆前驱体，然后加入硫源和氧化石墨烯通过第二水热反应获得硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料；第二水热反应中进行的反应过程包括NiSn(OH)₆前驱体的硫化、氧化石墨烯的还原、石墨烯的硫掺杂。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，四价锡盐为锡酸盐，二价镍盐为醋酸镍，碱性条件由溶液中添加氨水形成；

或，四价锡盐和二价镍盐的摩尔比为1：0.9～1.1；

或，水热反应的温度为80～120℃，时间为6～12h；

或，NiSn(OH)₆前驱体、硫源和氧化石墨烯的添加比例为0.2～0.3：2.5～5：5～15，mol：mol：g；

或，溶剂热反应的溶剂为无水乙醇；

或，溶剂热反应的温度为160～200℃，时间为12～24h。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征是，将四价锡盐溶液与二价镍盐溶液混合均匀，再加入碱性溶液调节pH至碱性，然后进行水热反应；

优选地，四价锡盐溶液中锡的浓度为1～15mmol/L；

优选地，二价镍盐溶液中镍的浓度为0.5～7.5mmol/L；

或，将NiSn(OH)₆前驱体加入至有机溶剂中分散均匀，再加入硫源混合至硫源溶解，然后加入氧化石墨烯分散液混合均匀，再进行溶剂热反应。

6.一种权利要求1或2所述的硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料或权利要求3～5任一所述的制备方法获得的硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料在钠离子电池中的应用。

7.一种钠离子电池负极，其特征是，包括活性材料、导电材料和粘结剂，所述活性材料为权利要求1或2所述的硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料或权利要求3～5任一所述的制备方法获得的硫掺杂石墨烯包覆的双金属硫化物复合材料。

8.如权利要求7所述的钠离子电池负极，其特征是，活性材料、导电材料和粘结剂的质量比为65～75：15～25：5～15；

或，所述导电材料为乙炔黑；

或，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠。

9.一种钠离子电池，其特征是，包括正极、负极和电解液，所述负极为权利要求7或8所述的钠离子电池负极。

10.如权利要求9所述的钠离子电池，其特征是，电解液中的溶质为NaPF₆、NaClO₄或CF₃NaO₃S；

或，电解液中的溶剂为二乙二醇二甲醚、碳酸亚乙酯与碳酸二乙酯的混合物、四乙二醇二甲醚；

优选地，电解液中，溶质为NaPF₆，溶剂为二乙二醇二甲醚。