纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的制备方法。(1)将洗净烘干的剑麻纤维在惰性气氛下炭化后磨碎得到剑麻炭粉末。(2)将铁源溶于水中，加入剑麻炭粉末，然后加入沉淀剂，油浴反应一段时间后，洗涤过滤得到负极材料前驱体。(3)将负极材料前驱体在惰性气氛下煅烧，得到黑色固体粉末即纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料。电化学测试表明，本发明制备的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料有着较高的容量和较好的循环稳定性，首次充电比容量达到414mAh/g，显著于石墨负极材料的理论比容量（372mAh/g）。30个循环后充电比容量仍能维持在401mAh/g，是初始充电比容量的96.9%，说明了其良好的循环稳定性。

主权项

一种纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将剑麻纤维经过清洗并烘干后置于真空管式电阻炉中，在气体流量为20‑100ml/min的惰性气氛下炭化0.5‑3小时，炭化温度为600‑1000℃，升温速率为1‑10℃/min，自然冷却后即获得黑色纤维状的剑麻炭，然后经机械研磨得到粒径为100‑300目的剑麻炭粉末；（2）在100ml水中加入0.5‑5g铁源和0.5‑5g步骤（1）所得的剑麻炭粉末，然后边搅拌边加入相当于铁源质量1‑5倍的沉淀剂，在60‑120℃的恒温油浴搅拌反应15‑120分钟，过滤，用去离子水洗涤直至pH=7，再用无水乙醇洗涤一遍，最后在60‑100℃真空干燥12‑24小时，得到负极材料前驱体；（3）将步骤（2）得到的负极材料前驱体在在气体流量为20‑100ml/min的惰性气氛下煅烧0.5‑3小时，煅烧温度为500‑1000℃，升温速率为1‑10℃/min，得到黑色固体粉末即纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料；所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种；所述的沉淀剂为尿素、醋酸钠、氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钾中的一种或多种；所述的惰性气体为氩气、氮气和氦气中的一种或多种。