本发明专利技术提供一种新型锂离子电池负极材料，该负极材料为杆状，杆长度为1-5μm，直径为100nm-1μm。所述的杆状Co(OH)F锂离子电池负极材料的制备方法，是以乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺或葡萄糖为基础原料，在水热条件下发生化学反应，得到杆状Co(OH)F锂离子电池负极材料。该负极材料合成方法简单，易于操作；所得样品为微杆状，长度1~5μm，直径100nm~1μm；所制备材料容量较高，在锂离子电池中有潜在应用价值。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种新型锂离子电池负极材料，该负极材料为杆状，杆长度为1-5μm，直径为100nm-1μm。所述的杆状Co(OH)F锂离子电池负极材料的制备方法，是以乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺或葡萄糖为基础原料，在水热条件下发生化学反应，得到杆状Co(OH)F锂离子电池负极材料。该负极材料合成方法简单，易于操作；所得样品为微杆状，长度1~5μm，直径100nm~1μm；所制备材料容量较高，在锂离子电池中有潜在应用价值。【专利说明】-种新型Co (OH) F锂离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种新型锂离子电池负极材料的制备方法，特别涉及一种杆状Co(OH) F锂离子电池负极材料的制备方法，属于电化学新型材料领域。
技术介绍
锂离子电池具有工作电压高，比容量高，比功率大，充放电电位曲线平稳，循环寿 命长，无记忆效应，自放电小，环境友好等优点，是继镍镉电池、镍氢电池之后的第三代小型 蓄电池，因而广泛应用于笔记本电脑，手机等移动便携设备。此外，锂离子电池也被视为是 未来电动交通工具的理想动力源。未来锂离子电池的研究方向主要集中在研发高比能量、 高功率锂离子电池，而其关键在于设计并制备出高容量、倍率性能优越的电极材料。目前， 正极材料一般是含锂过渡族金属氧化物（LiC 〇02，LiFeP04, LiMn204, LiN^MriyCc^Oz等)，现 有正极材料的特点是充放电电位较高，循环性能较稳定，但比容量偏低。传统的石墨负极材 料理论容量较低，且密度较低，体积比容量低。另外其嵌锂电位较低容易导致安全问题。因 而研发新型高容量、高性能负极材料成为了提高锂离子电池容量的有效途径。钴基复合材 料在锂离子电池的发展中一直起着重要的作用，例如钴酸锂作为锂离子电池正极材料促进 了锂离子电池的发展，在很长一段时间内成为了主要的正极材料的。而其它种类的钴基复 合材料，如 LiCoP04, LiCoP04F，LiCoS04F，LiCoS040H，C〇C0 3 和 Co2Sn04 等也表现出较好的电 化学性能。因此，发展简单方法制备具有特殊形貌和结构的新型钴基复合材料并研究其电 化学性能具有重要的意义。到目前为止，关于Co(0H)F材料的电化学性能研究尚未见报道。 基于以上背景，本专利专利技术一种制备杆状Co(0H)F材料的新方法，以其作为锂离子电池负 极显示了明显了充、放电平台，表明其在锂离子电池中有潜在的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于以乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺或葡萄糖为原料，通过水热 法制备杆状锂离子电池负极材料Co(0H)F。其原理就是利用水热条件下的高温、高压环境促 进溶液中化学反应过程，从而制备结晶性能良好的杆状Co (OH) F。 本专利技术所涉及的Co(0H)F合成原料为乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺。材料制备 过程中，先将乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺按一定比例称取，放置于烧杯中加蒸馏水搅拌 均匀，然后转移至水热反应釜中于120°C ~180°C反应12~48小时。将反应产物离心、烘干、 收集。 本专利技术所涉及的Co(0H)F负极材料及制备方法具有以下几个显著的特点： (1)本专利技术利用六次甲基四胺在水热条件下缓慢释放氨根离子为溶液提供碱性环境， 促进化学反应发生。 (2)合成方法简单，易于操作。 (3)所得样品为微杆状，长度广5 μπι，直径100 ηπΓ? μπι。 (4)所制备材料容量较高，在锂离子电池中有潜在应用。 【专利附图】【附图说明】： 图1实施例1所制备样品的XRD图谱。 图2实施例1所制备样品的SEM图。 图3实施例1所制备样品的首次充、放电曲线（a)和循环性能图（b)。 图4实施例2所制备样品的XRD图谱。 图5实施例2所制备样品的SEM图谱。 图6实施例3所制备样品的XRD图谱。 【具体实施方式】： 实施例1 将乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺按摩尔比为1 :1 :5称取，放置于烧杯中加蒸馏水 搅拌均匀，转移至水热斧中在120°C下反应24小时，将反应产物用酒精、蒸馏水离心清洗， 转移至培养皿中烘干可得样品。结果表明，所制备的样品经XRD图谱分析，位于20.9°， 32.3。，33.5。，34.7。，35.6。，38.8。，39.9。，43.6。，51.9。，52.8。， 56.9°，59.Γ 和 6L 6。处的衍射峰与正交晶系 Co (0H)F 的（110)，（310)，（201)， (400)，（111)，（211)，（410)，（311)，（221)，（420)，（511)，（002)和（601)晶面对 应，与XRD卡片JCPDS，no. 50-0827-致。所制备的样品经SEM表征，如图2(a)所示，由大 量微杆组成，其长度分布为广5 μ m。由图2(b)可见，微杆的直径分布为100 ηπΓ? μ m之 间。如图3为所制备的杆状锂离子电池负极材料Co(0H)F的首次充、放电曲线及循环性能， 其首次充、放电比容量分别为661. 1、992 mAh/g，40次循环之后充、放电容量分别为330. 1、 332. 8 mAh/g，表明其在锂离子电池中有潜在的应用价值。 实施例2 将乙酸钴、氟化钠和葡萄糖按摩尔比1 :1 ;1称取，放置于烧杯中加蒸馏水搅拌均匀， 转移至水热斧中于120°c反应24小时，将反应产物用酒精、蒸馏水离心清洗，转移至培养皿 中烘干可得样品。经XRD图谱分析表明，如图4所示，所得样品主要成分仍为正交晶系的 Co(0H)F (JCPDS，no. 50-0827)，位于23°和46. 7°处的衍射峰表明所制备样品含有少量 钴的碳氧化合物杂质。所制备的样品经SEM表征，如图5(a)所示，由大量不规则颗粒组成。 由图5(b)可见，颗粒的平均尺寸约500 nm。 实施例3 将乙酸钴和氟化钠按1 :1称取，放置于烧杯中加蒸馏水搅拌均匀，转移至水热斧中于 120°C反应24小时，将反应产物用酒精、蒸馏水离心清洗，转移至培养皿中烘干可得样品。 经XRD图谱分析表明，如图6所示，所得样品为NaC 〇F4和NaC〇F3的混合物。【权利要求】1. 一种C〇(OH)F锂离子电池负极材料，其特征在于：该负极材料以乙酸钴、氟化钠、 六次甲基四胺或葡萄糖为基础原料制得杆状的C〇(OH)F锂离子电池负极材料，杆长度为 1-5 μ m,直径为 lOOnm-l μ m。2. -种如权利要求1所述的Co (OH) F锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于： 该锂离子电池负极材料是将乙酸钴、氟化钠和六次甲基四胺加水混合搅拌均匀后，转移至 水热反应釜中于120_180°C反应10_48h，制得C〇(OH)F锂离子电池负极材料。3. -种如权利要求1所述的Co (0H)F锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于： 该锂离子电池负极材料是将乙酸钴、氟化钠和葡萄糖加水混合搅拌均匀后，转移至水热反 应釜中于120-180°C反应10_48h，制得C〇(OH)F锂离子电池负极材料。4. 根据权利要求2所述的Co (OH) F锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：按 摩尔比计，乙酸钴：氟化钠：本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Co(OH)F锂离子电池负极材料，其特征在于：该负极材料以乙酸钴、氟化钠、六次甲基四胺或葡萄糖为基础原料制得杆状的Co(OH)F锂离子电池负极材料，杆长度为1‑5μm，直径为100nm‑1μm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪世兵，吕小虎，杨学林，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。