一种用于锂离子电池负极的高比容量梭形四氧化三铁/碳纳米复合材料

摘要

本发明公开了一种用于锂离子电池负极的高比容量梭形四氧化三铁/碳纳米复合材料，是将原料可溶性铁盐溶于丙三醇和蒸馏水的混合溶剂中，经过低温处理后收集沉淀，得到梭形的氢氧化氧铁(FeOOH)前驱体，再将此前驱体经过碳热还原后得到相同形貌的四氧化三铁/碳纳米复合材料。本发明所述梭形四氧化三铁/碳的制备方法，操作简便易行，所用原料价格便宜，易于大规模生产，所合成的梭形四氧化三铁/碳纳米复合材料作为锂离子电池负极时，展现了较高的首次库仑效率和较高的比容量，是一种很有前景的锂离子电池负极材料。

主权项

一种用于锂离子电池负极的高比容量梭形四氧化三铁/碳纳米复合材料，其特征在于，所述梭形四氧化三铁/碳纳米复合材料由如下方法制得：(1)将丙三醇与蒸馏水按体积比为1∶1～1∶19的比例混合作为溶剂，按可溶性铁盐与溶剂以2～15mmol∶40mL的比例量向溶剂中加入可溶性铁盐，磁力搅拌10～30min，使得铁盐完全溶解；(2)将步骤(1)制得的溶液转移到带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，置于100～180℃的烘箱中反应5～30h；(3)将反应釜自然冷却至室温，然后抽滤分离出产物，分别用蒸馏水、无水乙醇洗3～5次，置100±10℃的烘箱中干燥，得到橙黄色的氢氧化氧铁(FeOOH)固体即梭形氢氧化氧铁前驱体；(4)按葡萄糖与氢氧化氧铁的质量比为1∶1～10∶1的比例，分别称取葡萄糖和步骤(3)中制得的氢氧化氧铁，超声20～30min使其均匀分散在蒸馏水中，然后转移至水热反应釜，置于180±10℃的烘箱中反应4～5h，然后将反应釜自然冷却至室温，离心分离出产物，置100±10℃的烘箱中干燥；(5)将步骤(4)制得的产物置于300～650℃的氮气氛中，煅烧2～10h，得到高比容量的锂离子电池负极材料，即梭形四氧化三铁/碳(Fe3O4/C)纳米复合材料。