一种三维多孔碳骨架/CoO复合结构锂离子电池负极材料的制备方法

摘要

一种三维多孔碳骨架/CoO复合结构锂离子电池负极材料的制备方法，是以植物薄壁组织为生物质碳原料，通过酸浸泡处理得到预碳化的前驱体，后将前驱体与碱混合并充分研磨，在管式炉中热处理得到三维多孔碳骨架，再将此三维多孔碳骨架浸泡在含有钴盐的溶液中，然后抽滤并进行干燥，最后放入管式炉内热处理得到三维多孔碳骨架负载CoO的复合物，该复合物应用于锂离子电池具有良好的循环性能和倍率性能；植物薄壁组织为生物质碳原料制备的多孔碳骨架具有稳定的结构支撑CoO的负载；通过控制尿素的加入量可以得到不同孔径分布的多孔碳骨架；多孔的碳骨架不仅可以稳定CoO的结构，同时也提高了CoO的导电性使得电子的传输速率加快，电化学反应加快，有利于倍率性能的提升。

主权项

一种三维多孔碳骨架/CoO复合结构锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：1)将植物薄壁组织原料洗净，干燥；2)取3～6g的植物薄壁组织放入浓度为5～10mol/L的60ml浓硫酸溶液中，于80℃烘箱中反应5～7h，得到悬浮液A；3)将悬浮液A进行真空抽滤，并用去离子水冲洗至pH＝7，然后收集干燥得到前驱物B；4)将前驱物B与氢氧化钾按质量比1:1～1:3混合并研磨均匀得到产物C；5)将产物C放入通有氩气的管式炉内设置反应温度为700～900℃，保温1～3h，升温速率为3～10℃·min^‑1，氩气流流速0～0.5sccm·min^‑1，得到产物D；6)取0.02mol分析纯的四水合乙酸钴、0.06～0.08mol尿素加入到100ml去离子水中，搅拌均匀后将1～2g的产物D放入溶液中，在60～80℃下磁力搅拌12～18h后80℃干燥12～18h得到复合前驱物E；7)将复合前驱物E放入通入氩气气氛的管式炉中，设置反应温度为350～550℃，保温0.5～2h，升温速率为3～10℃·min^‑1，氩气流流速0～0.5sccm·min^‑1，得到三维多孔碳骨架/CoO复合结构锂离子电池负极材料。