锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法技术

技术编号:16218446 阅读:94 留言:0更新日期:2017-09-16 00:52
本发明专利技术提供了一种锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法,采用一步水热法得到Mn3O4中空多面体材料,以盐酸多巴胺作为碳源,通过在氩气环境下灼烧使聚多巴胺碳化在多面体表面。本发明专利技术合成的负极材料由于坚固的多面体框架、中间的空隙和包覆的碳壳构成了三重缓冲结构,有效地缓解了负极材料在充放电过程中产生的体积膨胀,极大地提高了材料的循环稳定性能。

Method for preparing carbon dioxide four oxidation three manganese polyhedron negative electrode material for lithium ion battery

This invention provides a preparation method of a lithium ion battery with four oxidation three manganese anode material with carbon polyhedron, Mn3O4 hollow polyhedron material by one-step hydrothermal method, with dopamine hydrochloride as a carbon source, polydopamine carbonized in a polyhedral surface by burning in argon environment. The invention of anode materials synthesis due to gap between solid and polyhedral frame, coated carbon shell constitute three buffer structure, effectively alleviate the negative electrode material in the process of charge and discharge volume expansion, greatly improve the cyclic stability of materials.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池的负极材料,具体为碳包覆四氧化三锰多面体负极材料(以下简称为Mn3O4@C)。
技术介绍
锰氧化物基材料由于其具有高理论容量、低成本、低毒性以及宽广的实用性等优点,被认为是具有广泛发展前景的一类锂离子电池负极材料。文献“ACSAppliedMaterialsInterfaces,2012,4:1636-1642”公开了一种采用水热法合成了碳包覆Mn3O4纳米棒复合材料的方法,将乙酸锰水合物、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、去离子水混合搅拌,制得的均匀混合溶液放入水热釜中,再放在电热炉中180℃反应48h后降至室温,所得产物经过滤洗涤和室温下真空干燥,将所得棕色产物置于氮气环境下的管式炉中,在700℃下灼烧4h,得到碳包覆四氧化三锰纳米棒复合材料。经过电化学性能测试,该材料的首次放电容量分别为1246mAhg-1,充电容723mAhg-1,库仑效率为58%,经过50次循环后,容量稳定在473mAhg-1(在电流密度40mAg-1,电压范围0.1-2.0V)。但是,文献中制备的碳包覆四种锰氧化物具有如下不足:材料的本文档来自技高网...
锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法

【技术保护点】
一种锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法,其特征在于包括下述步骤:(1)按照1:45~50的质量比,将高锰酸钾充分搅拌溶解于甲酰胺中,制得均匀的混合液;(2)按照14~16:1的质量比,将聚乙二醇20000溶于去离子水中,制得均匀的混合液;(3)按照1.3~1.5:1的质量比,将步骤(2)所得的混合液加入到步骤(1)的混合液中,于80℃下搅拌15min,得到溶胶;(4)将步骤(3)所得溶胶在100‑180℃下反应14h;(5)冷却至室温后,将步骤(4)所得产物中的固体分别用去离子水和乙醇洗涤若干次并干燥;(6)按照3.8~4.2的质量比,将步骤(5)所得固体加入到三羟甲基氨基甲...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法,其特征在于包括下述步骤:(1)按照1:45~50的质量比,将高锰酸钾充分搅拌溶解于甲酰胺中,制得均匀的混合液;(2)按照14~16:1的质量比,将聚乙二醇20000溶于去离子水中,制得均匀的混合液;(3)按照1.3~1.5:1的质量比,将步骤(2)所得的混合液加入到步骤(1)的混合液中,于80℃下搅拌15min,得到溶胶;(4)将步骤(3)所得溶胶在100-180℃下反应14h;(5)冷却至室温后,将步骤(4)所得产物中的固体分别用去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄英王明月张娜王科陈雪芳丁晓
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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