一种锂离子电池氧化钼碳复合负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池氧化钼碳复合负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域，所要解决的问题是提供一种较高比容量以及较高首次库仑效率的复合电极材料以及经济可行的制备工艺。以四水钼酸铵为原料，柠檬酸、硝酸、氨水为氧化还原剂，加入碳源，采用自蔓延低温燃烧的方法，制备出MoO3-C纳米颗粒，然后通过高温热处理，使碳源裂解，得到MoO3-C复合材料。本发明的优点在于原料成本低，工艺过程简单，耗时少，产率高。此方法制备的MoO3-C复合材料颗粒细小，粒径、成分分布均匀，具有较高的首次效率及较好的循环稳定性，能够发挥MoO3、C各自的优势，是一种理想的锂离子电池复合负极材料，可广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车以及航空航天等领域。

主权项

一种锂离子电池氧化钼碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：复合负极材料是由MoO3、C两种组分构成，C在MoO3‑C复合负极材料中的质量百分含量为5~60%，工艺步骤为：(1)配置溶液：将钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O作为钼源，溶解在去离子水中，搅拌均匀，制成澄清透明溶液a，其中钼的加入量为0.01~0.1 mol/100 ml溶剂；将柠檬酸C6H8O7·H2O加入溶液a中，按照摩尔比C6H8O7·H2O/Mo =0.5~4.0，搅拌均匀，制成溶液b； 将浓HNO3和NH3·H2O按照摩尔比0.25~4.0加入到溶液b中，搅拌均匀，制成溶液c，其中NH3·H2O的加入量占溶液b体积的0.01~0.1；.作为碳源，按照C/MoO3质量比=0.1~2.0进行配置，将其加入到溶液c中，搅拌均匀，制成溶液d；其中，所述碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、环氧树脂、果糖、PVdF中的一种或几种；(2)将溶液d搅拌均匀后，置于水浴锅中水浴至溶胶形成；(3)将步骤(2)所得溶胶置于蒸发皿中，于烘箱中升温到80℃保温1~3小时，至干凝胶形成；(4)之后继续在烘箱中升温至250 ℃，保温1~5小时，至干凝胶自蔓延燃烧充分生成蓬松粉体；(5) 在惰性保护性气氛下，将步骤(4)所得的粉体以1~30 ℃/min速率升温至450~650 ℃保温1~5小时，然后程序控温冷却或随炉冷却至室温，可得到MoO3‑C复合材料。