本技术介绍了一种制备碳层包裹铋颗粒的方法,涵盖以下步骤:首先制备板状氯氧化铋P‑BiOCl;其次,利用水热法对氯氧化铋进行碳壳包覆,形成碳层包裹的铋颗粒,以提高其性能。
背景技术
随着全球能源需求的不断增长以及化石燃料的逐渐枯竭,能源危机日益成为全球关注的焦点。为了解决这一问题,新型储能方式的开发和利用势在必行。钠离子电池作为一种新型储能技术,近年来受到越来越多的关注。这主要得益于钠资源的丰富性和其低成本的优势,相较于传统的锂离子电池,钠离子电池有望在大规模储能领域发挥重要作用。然而,由于钠离子半径较大,现有电极材料的性能和循环寿命仍面临挑战,因此开发高效的电极材料以及优化电池性能成为该领域研究的重点方向,这些研究不仅有望推动钠离子电池的商业化进程,还将为实现可持续能源发展提供关键技术支持。现有的钠离子电池电负极材料主要包括碳基材料、金属氧化物、硫化物和合金材料等。其中,铋(Bi)因其较高的理论容量(386mAh/g)和较低的工作电压而成为一种有前景的钠离子电池负极材料。然而,Bi在充放电过程中容易发生剧烈的体积膨胀(~352%),再加上颗粒之间的堆积和团聚,导致电池性能不佳、寿命较短。因此,研究人员通常通过与其他材料进行复合(如利用碳基材料对Bi颗粒进行包覆)来缓解Bi负极材料的体积膨胀问题,增强其循环稳定性。但是,现有的碳包覆Bi颗粒材料仍然存在碳壳内部的Bi颗粒团聚现象严重的问题,随着充放电循环的增加,碳层可能会被逐渐破坏,导致电极结构的不稳定性。另外,位于球型碳中心位置的Bi颗粒离碳-电解液界面距离较远,增大了传质路径。
实现思路