石榴状Fe3O4@N‑C锂电池负极材料制备方法技术

本发明专利技术公开了石榴状Fe3O4@N‑C纳米粒子，它是将40~50 mg聚丙烯酸、100~200μL氨水和20~35 mL去离子水依次加入容器中，搅拌混合均匀后，将80~120 mL异丙醇滴加到溶液中，滴加完毕后，再向溶液中加入50~100 mg四水合氯化亚铁，室温下搅拌反应；离心，沉淀烘干，通过在惰性气体保护下500~600℃煅烧后获得的；该纳米粒子是由许多超小的氮掺杂碳包覆四氧化三铁二级单元组装而成，二级单元粒径小于5 nm，大大减小了锂离子的传输距离。具有超高的循环稳定性和倍率性能。以其为活性材料制备的锂电池；实验表明具有超高的循环性能和快速充放电能力。

Fe3O4@N pomegranate shaped C lithium battery cathode material preparation method

The invention discloses a pomegranate shaped Fe3O4@N C nanoparticles, it is 40~50 mg polyacrylic acid, 100~200 L 20~35 mL ammonia and deionized water are added to the container, mixing evenly, 80~120 mL isopropanol dripped into the solution, adding after adding 50~100 solution to mg ferrous chloride four hydrate, stirring at room temperature; centrifugal precipitation, drying, through under the protection of inert gas obtained after calcined at 500~600 DEG C; the nanoparticles are composed of many small nitrogen doped carbon coated Fe3O4 two units assembled, two unit size less than 5 nm, greatly reduces the transmission distance lithium ion. It has super high cycle stability and multiplex performance. The lithium battery is prepared with its active material, and the experiment shows that it has super high cycle performance and fast charge discharge capacity.

【技术实现步骤摘要】
石榴状Fe3O4@N-C锂电池负极材料制备方法
本专利技术属于纳米复合材料及其应用
，具体涉及一种石榴状氮掺杂碳包覆四氧化三铁（Fe3O4@N-C）高性能锂电池负极材料的制备方法。
技术介绍
过渡金属氧化物MxOy（M=Fe、Co、Cu、Ni等）作为锂离子电池负极材料的研究始于2000年，Tarascon课题组首次报道了纳米尺度的过渡金属氧化物负极材料，并表现出优异的电化学性能，同时他还提出了这类材料作为锂离子电池负极材料的储锂机理与传统的嵌锂机理不同。在放电过程中，过渡金属氧化物MxOy与锂发生完全可逆的氧化还原反应，具有较高的理论可逆容量（500-1000mAhg-1），普遍高于传统碳材料（理论容量为374mAhg-1）。且过渡金属氧化物的放电平台高于石墨类，有利于避免充放电过程中锂枝晶的形成。因此，有利于新一代大容量锂离子电池的发展。而在众多的过渡金属氧化物中，铁的氧化物（如Fe2O3、Fe3O4等）在自然界中资源丰富、无毒、易于制备，且价格低廉，对其潜在的应用具有重要的实际意义，很快受到广大科研工作者的关注，被认为是最有希望的负极材料。Fe3O4负极材料虽然具有很高的理本文档来自技高网...

【技术保护点】
石榴状Fe3O4@N‑C纳米粒子，它是采用下述方法制备，包括：1)、将40 ~ 50 mg聚丙烯酸、100 ~ 200 μL氨水和20 ~ 35 mL去离子水依次加入到容器中，搅拌混合均匀后，将80 ~ 120 mL异丙醇滴加至溶液中，滴加完毕后再向溶液中加入50 ~ 100 mg四水合氯化亚铁，室温下搅拌反应3 ~ 5 h；2）、将步骤1）得到的混合溶液进行离心分离，沉淀在烘箱中烘干8 ~ 10 h；置于管式炉中，在惰性气体保护下500 ~ 600 ℃煅烧5 ~ 10 h，得到石榴状Fe3O4@N‑C高性能锂电池负极材料。

【技术特征摘要】
1.石榴状Fe3O4@N-C纳米粒子，它是采用下述方法制备，包括：1)、将40~50mg聚丙烯酸、100~200μL氨水和20~35mL去离子水依次加入到容器中，搅拌混合均匀后，将80~120mL异丙醇滴加至溶液中，滴加完毕后再向溶液中加入50~100mg四水合氯化亚铁，室温下搅拌反应3~5h；2）、将步骤1）得到的混合溶液进行离心分离，沉淀在烘箱中烘干8~10h；置于管式炉中，在惰性气体保护下500~600℃煅烧5~10h，得到石榴状Fe3O4@N-C高性能锂电池负极材料。2.根据权利要求1或2所述的石榴状Fe3O4@N-C纳米粒子其特征在于：所述的烘干温度为50℃。3.根据权利要求1或2所述的石榴状Fe3O4@N-C纳米粒子其特征在于：所述的聚丙烯酸40mg、氨水100μL和去离子水20mL；所述的异丙醇80mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹿，王春刚，苏忠民，谢海明，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22