一种锂离子电池负极材料钴酸锌纳米片的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池负极材料钴酸锌纳米片的制备方法。将摩尔比为1:2的锌盐和钴盐在亲水性溶剂中借助碱性试剂在微波辐照诱导性发生碱性水解反应，生成金属氢氧化物或碳氢化合物前驱体，然后进行低温热处理，得到二维超薄ZnCo₂O₄纳米片，最终用作锂离子电池负极材料。本发明采用微波辅助合成锂离子电池负极材料钴酸锌纳米片，制备工艺简单，成本低廉，反应条件温和，整个反应过程不需要特殊设备，最终得到的产物质量较高，形貌和尺寸均匀。用作锂离子电池负极材料时表现出了良好的电化学性能，能够很好地解决该类过渡金属氧化物容量衰减严重、长期循环稳定和倍率性能低的问题，是一种具有广泛商业化应用前景的理想锂离子电池负极材料。

主权项

一种锂离子电池负极材料钴酸锌纳米片的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:2的锌盐和钴盐溶于亲水性溶剂中，磁力搅拌30分钟，待充溶解后，然后按照金属离子与碱性试剂摩尔比为1:(1～8)加入一定量的碱性试剂，混合后继续搅拌10～30分钟；(2)将上述混合溶液转移到微波反应容器中，设定功率为100～1300W，在微波辐照下冷凝回流0.5～180分钟，待反应结束后，自然冷却至室温，离心洗涤分离干燥后得钴酸锌前驱体纳米材料；(3)将上步得到的钴酸锌前驱体纳米材料放入高温炉中300～500℃下热处理1～5小时后，自然冷却到室温后便得到厚度为1～4nm的二维超薄ZnCo₂O₄纳米片；(4)将上步制备的材料用作锂离子电池负极材料，以偏氟乙烯为粘结剂，乙炔黑为导电剂制成锂离子电池的负极片，以聚丙烯微孔膜为隔膜，以体积比为碳酸二甲酯：碳酸二乙酯：碳酸乙烯酯＝1:1:1的1M六氟磷酸锂为电解液在手套箱中组装成扣式电池。