一种梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料及其制备方法与应用，该纳米复合负极材料为梭状结构，由碳骨架复合二级铁酸镍纳米颗粒构成，其中铁酸镍含量为该纳米复合负极材料质量的60‑90%；制备方法为：运用有机金属框架富马酸作为链接剂和碳源，与金属盐混合进行水热反应，离心洗涤后干燥获得前躯体，再经过退火反应得到梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料；本发明专利技术制备的梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料结构稳定，导电性能良好，作为锂离子电池负极材料具有优异的循环稳定性和倍率性能，且制备方法操作简单，控制方便，成本低廉，环境友好，能够适用工业化规模生产实现在锂离子电池中的应用。

A fusiform nickel / carbon lithium ion battery nanocomposite anode material and its preparation and Application

The invention discloses a spindle structure of nickel ferrite / carbon nano composite lithium ion battery anode material and preparation method and application thereof, the nanometer composite anode material for spindle structure, composed by two grade composite carbon skeleton nickel ferrite nano particles, the content of nickel ferrite nano composite anode materials for the quality the 60 90%; the preparation method is as follows: using the metal organic framework of fumaric acid as link agent and carbon source, hydrothermal reaction and metal salt, centrifugal drying after washing the precursor, then the fusiform structure of nickel ferrite / carbon nano composite lithium ion battery anode material obtained by annealing reaction; spindle structure nickel ferrite / the prepared carbon nano composite lithium ion battery anode material stability, good conductivity, as anode materials for lithium ion battery has excellent cycle stability and rate capability, and the preparation method. The method has the advantages of simple operation, convenient control, low cost and friendly environment. It can be applied to the application of industrial scale production in lithium ion batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料及其制备方法与应用
本专利技术属于电化学领域，具体涉及一种梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料及其制备方法与应用。
技术介绍
随着经济和科技的快速发展，能源枯竭和环境污染成为人类进入2l世纪必须面对的两个严峻问题。风能、太阳能等环保清洁可再生能源的开发因受到气候、地域等条件的影响，需要相应的储能设备将这些新能源转化为能够连续和稳定输出的能源形态；新能源电动车的发展也同样需要高性能的储能设备来提供动力。因此开发新型储能装置，越来越受到人们的重视，研制具有高电压、长循环寿命、优异倍率性能、绿色环保、安全可靠等优点的新型二次电池成为当前最重要的研究内容之一。新材料和新技术的进步，使高容量二次电池(如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池、铅酸蓄电池等)获得了快速发展，其中锂离子电池的高开路电压、大能量密度、长使用寿命、无记忆效应、无污染、小自放电率以及可快速充放电等优点，使其被逐渐发展为各类便携式电子产品、新型电动汽车的理想储能装置之一。新型电子产品及电动汽车等对移动储能装置的能量密度和循环性能提出了越来越高的要求，促使锂离子电池向着大容量、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将富马酸溶解于二甲基甲酰胺中，搅拌混匀，得到分散液；（2）向步骤（1）所得分散液中加入铁金属盐和镍金属盐，搅拌均匀，得到混合液；（3）将步骤（2）所得混合液转入水热反应釜中，放入电热恒温鼓风干燥箱中水热反应，然后冷却至室温，离心洗涤后干燥；（4）将步骤（3）干燥后获得的粉末放入瓷舟，再放入管式炉中，在氮气气氛下退火反应，待降到室温后即得到梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将富马酸溶解于二甲基甲酰胺中，搅拌混匀，得到分散液；（2）向步骤（1）所得分散液中加入铁金属盐和镍金属盐，搅拌均匀，得到混合液；（3）将步骤（2）所得混合液转入水热反应釜中，放入电热恒温鼓风干燥箱中水热反应，然后冷却至室温，离心洗涤后干燥；（4）将步骤（3）干燥后获得的粉末放入瓷舟，再放入管式炉中，在氮气气氛下退火反应，待降到室温后即得到梭状结构铁酸镍/碳锂离子电池纳米复合负极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的富马酸的使用量为4-32mmol。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的铁金属盐和镍金属盐的加入量控制在Fe与Ni的摩尔比为（1.5～3）：（0.75～1.5）。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的铁金属盐为硝酸铁和三氯化铁中的一种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋仲杰，程思，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44