1.本發明屬于新材料制備和電化學儲能領域，涉及一種銦碳復合材料的制備方法及應用。
背景技術：
2.公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
3.鉀具有儲量豐富、價格低廉，且標準電極電勢較低等優點,因此鉀離子電池被認為是一種較理想的低成本二次電池體系，近年來受到人們廣泛的關注和研究。但是由于鉀離子半徑較大，嵌鉀/脫鉀過程中電極材料體積變化大，影響其循環穩定性和倍率性能。到目前為止，鉀離子電池負極材料主要包括以下幾種：插層材料，轉化型材料及合金材料。而轉化類材料中的銦基復合物因其具有高的理論容量、優異的循環穩定性、以及豐富的氧化還原反應被認為是一類非常適合鉀離子電池的負極材料。但是，隨著鉀離子在充放電過程中，會使材料出現結構的強烈重組，導致這些材料產生體積膨脹，進而容量會快速的衰減，從而降低了儲鉀性能。因此，開發具有足夠空間、能夠有效緩解體積膨脹的電極材料至關重要。
技術實現要素：
4.為了解決上述問題，本發明提供了一種鉀離子電池用銦碳復合材料的制備方法應用，該新型負極材料有效緩解了現有鉀離子電池負極材料在充放電過程中體積膨脹的缺陷，有效提高了鉀離子電池的循環性能。
5.為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
6.本發明的第一個方面，提供了一種鉀離子電池用金屬銦碳復合材料的制備方法，包括：
7.將銦鹽與對苯二甲酸在溶劑中混合均勻，進行水熱反應，得到前驅體；
8.將所述前驅體在惰性氣氛下硫化，得到銦碳復合材料。
9.研究表明，中間體誘導和設計不同形態的納米結構、引入無定形碳包覆可以有效地解決上述問題從而改善材料的電化學性能。在特殊氣氛下，誘導活化能低的中間體產生，能促進最終產物的相轉變和均勻分布，有助于材料的納米化。此外，納米結構的金屬有機骨架(mofs)具有可調控的形貌和組成，還有高孔隙率、大比表面積、低密度等優點，因此可以將其作為前驅體來制備具有中空結構的多孔碳基材料。
10.本發明的第二個方面，提供了上述的方法制備的鉀離子電池用金屬銦碳復合材料，所述金屬銦碳復合材料為納米棒結構，由無定形碳包裹銦金屬顆粒形成。
11.本發明經過實驗發現，硫化氣氛誘導活化能低的硫化銦的產生，有利于銦顆粒的納米化，促使銦離子向銦金屬顆粒的充分分解。無定
聲明：
“鉀離子電池用金屬銦碳復合材料及其制備方法和應用” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
514
編輯：中冶有色網
來源：山東大學蘇州研究院
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
2025年07月18日 ~ 20日 
