一种梭状铁酸锰/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铁酸锰/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锰纳米颗粒构成，其中铁酸锰含量为该纳米复合负极材料质量的75‑90%。该材料制备方法为：运用有机金属框架作为链接剂和碳源，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铁酸锰/碳锂离子电池纳米复合负极材料；本发明专利技术所制备的梭状铁酸锰/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，实现锂离子电池的实际应用。

A nano composite anode material for fusiform manganese ferrite / carbon lithium ion battery and its preparation and Application

The invention discloses a fusiform manganese 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 composite carbon skeleton two manganese ferrite nanoparticles, the content of manganese ferrite for the quality of the nano composite cathode material 75 90%. Preparation method for the material: the use of metal organic framework as link agent and carbon source, hydrothermal reaction and metal salt, after washing and drying to obtain precursor centrifugal and fusiform manganese ferrite / carbon nano composite lithium ion battery anode material obtained after annealing reaction; the prepared spindle shaped ferrite Mn / 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 has the advantages of simple operation, convenient control, low cost, environmentally friendly, can be used for industrial production, realize the practical application of lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】
一种梭状铁酸锰/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，具体涉及一种梭状铁酸锰/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
能源问题是目前人类面临的一个重大问题。随着人类文明的发展，人类利用改造自然的能力逐渐增强。人类对能源的使用由最初的柴草生火，慢慢转向煤炭资源，并且随着第二次工业革命的进行开始步入煤炭时期。化石能源的使用推动着人类经济的迅速发展，使得我们的生活形式更加丰富多彩，生活质量也逐步提高。然而伴随着化石能源的开采和使用所引来的一系列环境问题也在日益侵蚀我们的生活空间。如引起全球变暖的二氧化碳，酸雨的始作俑者二氧化硫以及雾霾中PM2.5主要都来自于化石能源的使用。环境污染，加上化石能源的枯竭和短时间的不可再生性使得寻找新的环保的替代能源即常说的洁净能源迫在眉睫。现在人们主要研究的新能源有潮汐能，风能，太阳能，氢能，锂电池等。然而，相对于化石能源等传统能源，以潮沙能、风能、太阳能为代表的新能源在功率输出上具有较大的随机性与间歇性，而氢能源的储备和运输问题也抑制了其的使用。锂离子电池因其本身的一些优越性开始成为科学家的焦点。通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梭状铁酸锰/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锰金属盐，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）干燥后获得的粉末均匀平铺于瓷舟内，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铁酸锰/碳锂离子电池纳米复合负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种梭状铁酸锰/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锰金属盐，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）干燥后获得的粉末均匀平铺于瓷舟内，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铁酸锰/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）所述的铁金属盐和锰金属盐的加入量控制在Fe与Mn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...

【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