[发明专利]一种用于钠离子电池的铁铜锡三元硒化物纳米材料及制备方法

权利要求书

1.一种用于钠离子电池的铁铜锡三元硒化物纳米材料，其特征在于：所述铁铜锡三元硒化物纳米材料基体为FeSe₂，具有FeSe₂型相结构；Cu、Sn两种过渡金属元素均匀的分散在所述FeSe₂中；所述铁铜锡三元硒化物纳米材料微观呈现为若干纳米多面体堆叠形貌，所述纳米多面体各边长500～900nm；部分纳米多面体表面附着有细小的纳米颗粒；

所述铁铜锡三元硒化物纳米材料中，Fe:Cu:Sn的摩尔比为(7.7～8.3):1:1。

2.制备权利要求1所述一种用于钠离子电池的铁铜锡三元硒化物纳米材料的方法，其特征在于至少包括如下步骤：

1)将二氯化铁、二氯化铜、二氯化锡，溶解在去离子水中，待完全溶解后，加入柠檬酸，并持续搅拌；形成金属溶液；

2)往所述金属溶液中加入亚硒酸钠和硒粉，再加入去离子水，形成混合溶液，并超声搅拌一定时间后，保持搅拌并逐滴加入水合肼，形成悬浊液；

3)将所述悬浊液移到反应釜中，并行水热反应；反应结束后，通过离心方式得到反应产物；

4)将所述反应产物用去离子水和乙醇反复清洗并干燥，得到所述铁铜锡三元硒化物纳米材料；

步骤1)中，二氯化铁、二氯化铜、二氯化锡加入的量分别为1.58～1.62mmol、0.19～0.21mmol、0.19～0.21mmol；且Fe、Cu、Sn三种过渡金属元素加入的摩尔比为(7.7～8.3):1:1；

加入柠檬酸1.8～2.1g；

步骤2)中，加入亚硒酸钠和硒粉分别2.8～3.2mmol、0.9～1.1mmol，去离子水28～32mL；

超声搅拌2～3小时，水合肼加入9～11mL；

步骤3)中，水热反应为在140～180℃下反应12～18小时。

3.根据权利要求2所述一种用于钠离子电池的铁铜锡三元硒化物纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤4)中，干燥在70℃下、12小时。

4.根据权利要求1所述一种用于钠离子电池的铁铜锡三元硒化物纳米材料的应用，其特征在于：以所述铁铜锡三元硒化物纳米材料为电极材料组装钠离子电池，所述电池的内阻低至5Ω；在电流密度1C下，初始比容量达到470mAh/g，循环10000圈后仍保持为506mAh/g；电化学循环过程中库伦效率在98％以上；150C超高电流密度下，比容量为达290mAh/g；在-50℃超低温度下比容量达310mAh/g，在+90℃超高温度下比容量达340mAh/g。