本发明属于钠离子双离子电池，具体涉及一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维和制备方法及应用。
背景技术：
1、为了缓解当前化石能源消耗所造成的当环境恶化，人们急需改变现有的能源结构，大力发展廉价高效的规模储电技术。libs虽然发展比较成熟，但是目前稀缺的锂资源不可避免的制约着libs同时支撑电动汽车和大规模储能两大产业，因此钠离子电池(sibs)以含量丰富的优势成为了电化学储能领域新的研究热点和重点。钠离子双离子电池(na-dib)因高工作电压、低成本、高能量密度等优点，正逐渐成为下一代储能设备的候选产品，但是过大的钠离子半径在储钠过程中会导致巨大的体积应变和缓慢的扩散动力学过程。因此，需要尽快开发适用于na-dib的电极材料。
2、虽然碳基材料具有可观的循环稳定性，但是理论容量的不足让这类材料的应用受到了一定的限制，而合金化和转换类材料具有更高的理论容量。但是，单纯的合金化材料在储钠时的体积膨胀导致其无法展现良好的循环性能。在众多的负极材料中，过渡金属碲化物(tmts)因其独特的离子转移动力学、安全电位平台和多种电化学反应而引起人们特别的研究兴趣。tmts拥有比相应的硫化物和硒化物更高的体积容量和典型的层状材料，有利于快速的钠离子在电极中扩散，从而获得良好的电极润湿性和离子扩散动力学。其中，cote2(7.92g cm–3)具有更高密度的特点在已有的研究中拥有良好的循环稳定性和寿命，但是昂贵的钴资源和有限的理论容量(341mah g–1/2700mah cm–3)仍然是碲化钴负极材料应用于实际的最大阻碍。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维和制备方法及应用，用以解决碲化钴负极材料应用于钠离子双离子电池时的理论容量有限的技术问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明提供了一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：将硝酸钴和硝酸铋加入n，n-二甲基甲酰胺中并搅拌均匀，获得溶液；
5、s2：向溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，获得前驱体溶液；
6、s3：将前驱体溶液通过静电纺丝法制成有机纳米纤维c；
7、s4：将有机纳米纤维c在设定温度下干燥设定时间，与碲粉混合，在保护气氛下煅烧处理，制得co1.67te2/bi4te3@多孔碳纳米纤维。
8、在具体实施过程中，所述硝酸钴和硝酸铋的质量比为(0.291～0.582):(0.485～0.97)。
9、在具体实施过程中，所述硝酸钴和硝酸铋的质量之和与n，n-二甲基甲酰胺的质量比为(0.776～1.552):(8～12)。
10、在具体实施过程中，所述n，n-二甲基甲酰胺与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为10:1。
11、在具体实施过程中，所述静电纺丝法的工艺条件如下：
12、注射流量为282μm min-1；电压为15kv；接收距离15cm。
13、在具体实施过程中，所述有机纳米纤维c与碲粉的质量比为1:(3～7)。
14、在具体实施过程中，所述设定温度为60～80℃，所述设定时间为12～24h。
15、在具体实施过程中，所述煅烧处理的过程如下：
16、以2℃min-1的升温速率升温至200～280℃保温3～5h，再以5℃min-1的升温速率升温至600～800℃保温3～5h。
17、本发明提供了一种根据铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法制得的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维。
18、本发明还提供了一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维在组装扣式电池中的应用。
19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20、本发明提供了一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，采用静电纺丝和煅烧法在导电基底上原位合成铋钴双金属碲化物异质结。本发明的显著优点在于：(1)采用静电纺丝的方式将co2+牢牢包裹在pvp纤维内部，pvp纤维在煅烧过程中转变为c与co2+反应生成co2和co，co2溢出留下大量孔洞，可有效的缓解充放电带来的体积膨胀，提高循环稳定性；(2)静电纺丝和煅烧法操作简单，容易进行大规模生产；(3)本发明将稳定性好的co1.67te2和比容量高且低成本的bi4te3制备成异质结构材料，两种碲化物之间耦合可以形成稳定的异质界面，其提供了丰富的氧化还原反应位点，提高材料整体导电性，降低钠离子扩散能垒，在最大程度上提高碲化钴负极材料作为钠基双离子电池负极时的电化学性能和理论容量。此外co1.67te2/bi4te3提供的异质结构由于化学键和静电力等强相互作用，可以有效地降低充放电时的团聚现象和体积效应并保持结构的稳定性。另外，上述制备方法还具有操作简单，易于规模化制备的优势。
21、本发明提供了一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维，co1.67te2/bi4te3@多孔碳纳米纤维在煅烧后具有明显的多孔特征，打开了离子扩散的纵向通道，缩短了电解质离子在电极材料中的距离，另外，co1.67te2/bi4te3异质结构提供的各种协同效应为负极提供了更多的活性位点，赋予了电池更高的充放电能力。
1.一种铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述硝酸钴和硝酸铋的质量比为(0.291～0.582):(0.485～0.97)。
3.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述硝酸钴和硝酸铋的质量之和与n，n-二甲基甲酰胺的质量比为(0.776～1.552):(8～12)。
4.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述n，n-二甲基甲酰胺与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为10:1。
5.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝法的工艺条件如下：
6.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述有机纳米纤维c与碲粉的质量比为1:(3～7)。
7.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述设定温度为60～80℃，所述设定时间为12～24h。
8.根据权利要求1所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的过程如下：
9.一种根据权利要求1至8任意一项所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维的制备方法制得的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维。
10.一种根据权利要求9所述的铋钴双金属碲化物异质结@多孔碳纳米纤维在组装扣式电池中的应用。
