一种梭状铁酸锌/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锌/碳锂离子电池纳米复合负极材料及其制备方法与应用，该复合负极材料为梭状结构，由碳骨架复合铁酸锌二级纳米颗粒构成，其中铁酸锌含量为铁酸锌/碳锂离子电池纳米复合负极材料质量的60‑90%。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，离心洗涤干燥获得前躯体后再经过退火反应得到梭状铁酸锌/碳锂离子电池纳米复合负极材料；本发明专利技术的梭状结构铁酸锌/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；该方法操作简单，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 spindle shaped zinc ferrite / carbon lithium ion battery and its preparation and Application

The invention discloses a spindle shaped zinc ferrite / carbon nano composite lithium ion battery anode material and preparation method and application thereof, the composite cathode material for spindle structure, composed of carbon skeleton composite zinc ferrite nanoparticles two, the content of acid zinc iron 60 90% zinc ferrite / carbon lithium ion battery nano composite anode material quality. Preparation method for the material: the use of metal organic framework as link agent and carbon source, hydrothermal reaction and metal salt, centrifugal washing and drying to form a precursor after the annealing reaction of spindle shaped zinc ferrite / carbon nano composite anode material for lithium ion batteries; zinc ferrite / spindle structure of the invention carbon nano composite lithium ion battery anode material stability, good conductivity, as anode materials for lithium ion battery has excellent cycle stability and rate performance; the method has the advantages of simple operation, convenient control, low cost, environmentally friendly, can be suitable for industrial scale production, the actual application of lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】
一种梭状铁酸锌/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锌/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
随着当前社会对能源需求的日益增长，导致了日渐严重的能源危机和环境问题，从而激发了人们对于新能源以及能量储存与转换技术的不断研究。20世纪末索尼公司成功开始商业化的锂离子电池吸引着绝大多数人的目光，以其在能量存储与转换方面独特优势现也已运用到计算机，手机等多种电子设备中。但随着电动汽车和储能技术的进一步发展，对锂离子电池提出了更高的要求，要求实现高能量密度的同时，保持好的倍率性能和循环稳定性以及更质轻安全、环境友好。从锂离子电池的组成出发，可以通过对重要组成部分的电极材料的研究来改善这一现状。负极材料作为储锂的主体，是锂离子电池重要的组成部分，商业化的石墨负极只有372mAhg-1的这样一个比较低的理论比容量，远不能达到未来发展要求。而在当前有优势的负极材料中，纳米尺寸的过渡金属氧化物（TMOs）大大吸引了人们的注意力，一方面纳米尺寸的颗粒物具有较大的比表面积，提供更多的反应活性位点，同时为锂离子传输缩短了反应路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梭状铁酸锌/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锌金属盐，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铁酸锌/碳锂离子电池纳米复合负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种梭状铁酸锌/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锌金属盐，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铁酸锌/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）所述的铁金属盐和锌金属盐的加入量控制在Fe与Zn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；所述...

【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