一种天然硫化矿基碳复合材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种天然硫化矿基碳复合材料，其特征在于，所述复合材料由天然硫化矿和碳源制备得到，所述天然硫化矿为过渡金属硫化矿矿物。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在在于，所述天然硫化矿选自黄铁矿、辉锑矿、辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿中的一种或几种，所述碳源为含碳有机物，优选选自沥青、低聚态酚醛树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、吡咯、天然石墨、氧化石墨烯、多壁碳纳米管中的一种或几种。3.一种天然硫化矿基碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、对天然硫化矿进行处理，获得细粒级天然硫化矿；步骤2、将所述细粒级天然硫化矿与碳源混合，获得混合物；步骤3、对所述混合物进行热处理，获得天然硫化矿基碳复合材料。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述处理包括粉碎处理，所述粉碎处理采用粉碎机进行，优选地，所述粉碎机为高剪切均质乳化机、行星式球磨机中的一种或几种，所述粉碎处理的时间为1～10h，所述细粒级天然硫化矿的粒径在10μm以下。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述混合包括：将碳源与溶剂混合，然后加入细粒级天然硫化矿，混合5～100min，得到混合物，所述碳源选自低聚态酚醛树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、沥青中的一种或几种，所述混合的方式为研磨、搅拌、超声中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，细粒级天然硫化矿与碳源的质量比为1:1～10:1。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述混合包括：将细粒级天然硫化矿加入到分散剂溶液中混合，加入十二烷基硫酸钠混合，再加入吡咯单体混合，加入氧化剂，反应，优选伴随搅拌，优选地，所述分散剂为ctab、pvp或sdbs。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，加入吡咯单体后搅拌0.5～2h，加入氧化剂后，反应0.5～2h，基于0.5～2g的细粒级天然硫化矿，吡咯单体的加入量为5～200μl。9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述热处理的温度为200～1000℃，热处理时间为0.5～8h，升温速率为1～20℃/min。10.天然硫化矿基碳复合材料作为钠离子电池负极活性材料的应用。

技术总结
本发明公开了一种天然硫化矿基碳复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料由包括以下步骤的方法制备：步骤1、对天然硫化矿进行处理，获得细粒级天然硫化矿；步骤2、将所述细粒级天然硫化矿与碳源混合，获得混合物；步骤3、对所述混合物进行热处理，获得硫化矿基碳复合材料。本发明的复合材料采用天然硫化矿为原料，节能环保，并对天然硫化矿进行碳包覆，解决了天然硫化矿充放电体积膨胀、发生“穿梭效应”等问题，本发明的复合材料可用作钠离子电池负极材料，所得钠离子电池具有良好的循环性能。所得钠离子电池具有良好的循环性能。所得钠离子电池具有良好的循环性能。


技术研发人员：葛鹏 赵文青 张丽敏 孙伟 胡岳华
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2020.05.15
技术公布日：2021/11/19