鋰離子電池的能量密度高、壽命長和環境友好，廣泛用于電子、新能源汽車和電化學儲能等領域[1~4]
石墨是主流商用鋰離子電池的負極材料，雖然其穩定性較高但是比容量較低，不能用于制備高能量密度鋰離子電池
因此，尋找高性能鋰離子電池負極材料是當務之急[5]
過渡金屬硫化物豐富的氧化態可產生可逆氧化還原反應，使其理論容量較高，是極有前景的高性能鋰離子電池負極材料
但是過渡金屬硫化物的電導率較低，在鋰離子電池充放電過程中較大的體積變化使其結構粉碎，導致容量衰減和循環穩定性降低[6]
為了解決上述問題，可設計具有高比表面積的納米結構，從而縮短鋰離子的傳輸長度[7]
將過渡金屬硫化物與高導電材料(如石墨烯、非晶碳、碳納米管和導電聚合物等)復合，可提高其導電性[8~12]
FeS2的氧化態可產生可逆氧化還原反應，其理論容量高達894 mAh·g-1[13]
鑒于此，本文用原位聚合-高溫碳化-溶劑熱反應-多巴胺包覆-高溫硫化-NaOH刻蝕一系列組合工藝制備碗狀C@FeS2@NC復合材料，研究其作為鋰離子電池負極材料的電化學性能
1 實驗方法1.1 SiO2@RF(酚醛樹脂)前驅體的制備
采用改良的St?ber法[14]制備SiO2@RF復合微球前驅體
依次將140 mL無水乙醇、20 mL去離子水和6 mL氨水(25%，質量分數)轉移到500 mL三頸燒瓶中，緩慢加入6.92 mL TEOS后磁力攪拌2 h使溶液變為乳白色
再加入0.8 g的間苯二酚和1.12 mL的甲醛(38%，質量分數)，繼續攪拌24 h
反應結束后溶液變為淡粉色，將其離心分離并將所得產物依次水洗和醇洗數次，再在70℃的烘箱中干燥10 h，將產物標記為SiO2@RF
1.2 SiO2@C@Fe-G(鐵基醇鹽)微球的制備
將1.5 g的SiO2@RF在800℃的管式爐中(氬氣保護)煅燒5 h(升溫速率3℃/min)，冷卻到室溫后得到黑色粉末SiO2@C
將80 mL異丙醇和15 mL丙三醇轉移到容積為250 mL的三頸燒瓶中機械攪拌5 min
再將200 mg 的Fe(NO3)3·9H2O和365 mg的SiO2@C依次加入到溶液中，在超聲輔助下繼續攪拌30 min
最后，將混合后的懸浮液倒入容積為100 mL的特氟龍內襯高壓反應釜中，在190℃的高溫烘箱中持續反應12 h
冷卻至室溫后對釜底沉積產物
聲明：
“碗狀C@FeS2@NC復合材料的制備及其電化學性能” 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)
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編輯：中冶有色網
來源：劉東璇,陳平,曹新榮,周雪,劉瑩
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2025年06月20日 ~ 22日 
