发明内容
[0005] (一)解决的技术问题
[0006] 针对岩盐型(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.2)O高熵氧化物具有比较优异的循环稳定性这一特征,如何通过除制备方法以外的其他手段,进一步提高该负极材料的电化学性能这一问题,本发明通过在岩盐型高熵氧化物锂离子负极材料中固溶进一定量的金属硫化物,进一步提高该高熵氧化物锂离子负极材料的储锂性能。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为实现上述目的,本发明提供如下方案予以实现:
[0009] 一 种含有 硫氧 双阴 离子的 岩盐 型高 熵负 极材 料 ,其化 学式 为(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.2)O1‑xSx,其中x的值为0.02‑0.08。
[0010] 本发明还提供了一种含有硫氧双阴离子的岩盐型高熵负极材料的制备方法,具体包括以下步骤:
[0011] (1)按照分子式(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.2)O1‑xSx,以其化学计量比称取等摩尔量的金属硝酸盐,溶于蒸馏水中,在室温下搅拌均匀,得到含有金属硝酸盐的混合溶液;
[0012] (2)称取硫代乙酰胺或硫化铵溶于氨水溶液中,在室温下搅拌均匀,得到碱性硫源溶液;
[0013] (3)将步骤(1)中含有金属硝酸盐的混合溶液加入到步骤(2)所得到的碱性硫源溶液中,在加热条件下进行磁力搅拌,离心分离后得到含有硫氧双阴离子的岩盐型高熵材料前驱体;
[0014] (4)将得到的含有硫氧双阴离子的岩盐型高熵材料前驱体进行高温煅烧,煅烧结束后,直接从反应温度下取出空冷,制得含有硫氧双阴离子的岩盐型高熵锂离子负极材料。
[0015] 优选的,步骤(1)中,所述金属硝酸盐包括Mg(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Ni(NO3)2·6H2O和Zn(NO3)2·6H2O。
[0016] 优选的,步骤(1)中,所述含有金属硝酸盐的混合溶液的浓度为0.5‑1.5mol/L。
[0017] 优选的,步骤(2)中,所述硫源是硫代乙酰胺或硫化铵,且所述硫源与步骤(1)中总的金属阳离子的摩尔比为0.02‑0.08:1。
[0018] 优选的,步骤(2)中,所述碱性硫源溶液的pH在10‑12之间。
[0019] 优选的,步骤(3)中,所述加热温度为50‑90℃,搅拌时间为1.5‑3h。
[0020] 优选的,步骤(4)中,加热设备具有较快的升降温速度,且在空气气氛敞口条件下保温性能好。
[0021] 优选的,步骤(4)中,所述煅烧温度为850‑1000℃,煅烧时间为1‑5h。
[0022] 本发明的有益效果是:
[0023] 本发明通过在岩盐型(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.2)O高熵氧化物中固溶进一定量的金属硫化物,制备了含有硫氧双阴离子的岩盐型高熵锂离子负极材料,进一步提高该高熵氧化物锂离子负极材料的储锂性能;在制备时,一方面采用液相配料,确保原料达到分子水平混匀,产物实现了化学计量比;另一方面可精准调控阴离子S的含量,进而调控(Co0.2Cu0.2Mg0.2Ni0.2Zn0.2)O1‑xSx负极材料的电化学性能,满足其特殊使用要求。