泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料的制备方法，其以六水合硝酸钴、一水合乙酸铜、氟化铵和尿素为原料，无水乙醇和去离子水为溶剂，通过水热生长与高温煅烧的方法制备出具有海胆结构的钴酸铜纳米材料。通过本发明专利技术的方法制备的泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料，特别是煅烧温度为约550摄氏度的条件时，获得的泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料其海胆形状均匀且有序，表现出极好的电化学性能和良好的倍率性能。本发明专利技术的制备工艺简单，节能环保，原料廉价，耗时少，易于批量生产。所述的海胆状钴酸铜纳米材料应用于锂离子电池负极材料具有优异的电化学性能。

Preparation of nickel foam loaded sea urchin like cobalt acid nanomaterials

The invention discloses a preparation method of sea urchin like cobalt acid copper nano material loaded with nickel foam, which consists of six hydrous cobalt nitrate, one hydrate copper acetate, ammonium fluoride and urea as raw materials, anhydrous ethanol and deionized water as solvent, and the preparation of cobalt acid copper nano material with sea urchin structure by hydrothermal growth and high temperature calcination. . The sea urchin like cobalt acid copper nanomaterial loaded with nickel foam, especially the calcination temperature of about 550 degrees Celsius, is prepared by the method. The sea urchin like cobalt acid copper nanomaterial loaded with nickel foam is uniform and orderly, showing excellent electrochemical performance and good multiplier performance. The invention has the advantages of simple preparation process, energy saving and environmental protection, cheap raw materials, less time consumption and easy batch production. The sea urchin cobalt acid nanomaterial is applied to the anode material of lithium ion battery with excellent electrochemical performance.

【技术实现步骤摘要】
泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池负极材料，尤其涉及一种钴酸铜纳米材料的制备方法。
技术介绍
目前，商业化的石墨材料容量仅有372mAh/g，难以满足时代发展的需求，因此，开发高容量、长寿命、稳定性能好的锂离子电池负极材料成为广大研究者追求的目标。在众多负极材料中，由于金属氧化物具有较高的理论比容量和较好的电子传导率受到研究者们的广泛关注。过渡金属氧化物Co3O4因其具有高的理论比容量(约890mAh/g)，被视为下一代最有发展前景的锂离子电池负极材料。然而，由于钴盐成本较高以及剧毒性，因而，其发展受到了一定的限制。目前，人们通过多种方法进行了改进，其中，一种有效的方法是采用比较廉价且环保的金属元素如Cu、Mn、Ni和Fe代替Co元素，从而形成一种二元氧化物，解决Co3O4存在剧毒性和昂贵等问题。例如CuCo2O4，具有较高的理论比容量和天然无毒性，被视为下一代最有发展前景的锂离子电池负极材料。然而，CuCo2O4作为锂离子电池负极材料也面临着首次库伦效率低、电极粉化、体积膨胀等问题，从而导致电化学性能的降低。国内外众多报道中，人们通过设计不同形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将片状的泡沫镍超声清洗后，置于干燥箱中进行干燥；(2)将六水合硝酸钴分散到加入有尿素的溶剂中，尿素与溶剂的质量比为0.13：15～20，室温下超声清洗后磁力搅拌0.5～1.5小时形成分散溶液，其中，所述溶剂为无水乙醇与去离子水的混合液，无水乙醇与去离子水的体积比为1：6～8，六水合硝酸钴与尿素的质量为26～30：13；(3)将一水合醋酸铜和氟化铵加入至步骤(2)得到分散溶液中，室温下磁力搅拌0.5～1.5小时形成悬浊液，其中，一水合醋酸铜与氟化铵的质量比为18～25：15，六水合硝酸钴与一水合醋酸铜的质量比为26～30...

【技术特征摘要】
1.一种泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将片状的泡沫镍超声清洗后，置于干燥箱中进行干燥；(2)将六水合硝酸钴分散到加入有尿素的溶剂中，尿素与溶剂的质量比为0.13：15～20，室温下超声清洗后磁力搅拌0.5～1.5小时形成分散溶液，其中，所述溶剂为无水乙醇与去离子水的混合液，无水乙醇与去离子水的体积比为1：6～8，六水合硝酸钴与尿素的质量为26～30：13；(3)将一水合醋酸铜和氟化铵加入至步骤(2)得到分散溶液中，室温下磁力搅拌0.5～1.5小时形成悬浊液，其中，一水合醋酸铜与氟化铵的质量比为18～25：15，六水合硝酸钴与一水合醋酸铜的质量比为26～30：10。(4)将步骤(3)制得的悬浊液转移至高压水热反应釜中，并将步骤(1)中已干燥的片状的泡沫镍放入高压水热反应釜中，密封高压水热反应釜，设定高压水热反应釜中的压力为1.2MPa～2.0Mpa，将高压水热反应釜置于真空干燥箱中，于100～150摄氏度的条件下保温8～10小时后，自然冷却至室温；(5)取出高压水热反应釜中的泡沫镍，超声处理、洗涤、真空干燥，得到前驱体；以及(6)煅烧步骤(5)中获得的前驱体，煅烧温度设定为450～650摄氏度，煅烧时间设定为3～4小时，获得泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料。2.如权利要求1所述的泡沫镍负载的海胆状钴酸铜纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的清洗泡沫镍的清洗剂依次为3mol/L的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵灵智，刘妙，李友朋，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44