一种具有微孔结构的碳包覆过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料及其制备方法

摘要

一种具有微孔结构的碳包覆过渡金属氧化物及过渡金属纳米粒子(M_xO_y@C或M@C)复合电极材料及其制备方法，属于锂电池制备技术领域。其是通过海藻酸根与过渡金属离子的配位反应生成过渡金属海藻酸盐前驱体，通过控制加热温度在惰性气体保护下灼烧可获得具有微孔结构的M_xO_y@C及M@C纳米粒子复合电极材料。本发明制备的复合电极材料具有制备成本低、比容量高、循环稳定性好、不易分解等优点。如复合材料分别在100mA、500mA、1000mA充放电条件下经过50个循环后比容量分别为500.5mAhg^-1、478.4mAhg^-1、321mAhg^-1。

主权项

一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其步骤如下：a.在去离子水中加入海藻酸钠，加热后搅拌均匀；b.将过渡金属的可溶性盐和去离子水混合，再加入盐酸溶液抑制过渡金属离子水解，并搅拌均匀；其中，盐酸与过渡金属盐的摩尔比为0～0.25：1；c.将上述步骤的两种溶液混合均匀后得到过渡金属海藻酸盐沉淀物，其中，过渡金属盐与海藻酸钠的摩尔比为2～10：1；d.将上述过渡金属海藻酸盐沉淀物离心洗涤、干燥后得到过渡金属海藻酸盐前驱体；e.将上述前驱体在惰性气体保护下，高温条件下退火，即得到具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料。