The invention discloses a preparation method of rod-like alpha_Fe2O3/GN lithium anode material, which is used to modify rod-like alpha_Fe2O3 by GO (graphene oxide) to further improve its lithium electrical properties, and belongs to the field of preparation of nano-functional materials. FeCl3 6H2O was used as the reactant, octanol and water were used as the reaction solvent, and the solvothermal reaction was carried out under the alkaline condition. The rod-like material was first synthesized by calcination. In order to improve the lithium electrical properties of the products, the rod-like alpha-Fe2O3/GN composites were further prepared by combining the rod-like alpha-Fe2O3 amino group with the epoxy group on graphene oxide. The rod-like alpha-Fe2O3/GN composites were reduced by hydrazine hydrate. The composite has high conductivity, better cycling performance and discharge specific capacity, and can be used as anode materials in lithium ion batteries.
【技术实现步骤摘要】
一种棒状α-三氧化二铁/GN锂电负极材料的制备方法
本专利技术属于纳米功能材料制备
,具体涉及一种棒状α-Fe2O3/GN锂电负极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池因其具有能量密度高、循环寿命长、绿色环保、无记忆效应和便于携带等优点,已经被广泛应用于手机、笔记本电脑、相机等许多数码电子产品中。随着社会的发展和科技的进步,面对锂离子电池用于便携式电子设备和混合动力电动车的社会需求日益增加,因此制备和研究新型电极材料用以提高传统电极材料的性能已引起了人们广泛的关注,对合成具有更高比容量、更好的循环性能、更长的循环寿命和低成本的锂离子电池提出了新的要求。负极材料是组成锂离子电池的重要材料之一,直接影响着锂离子电池的使用效果。近年来,α-Fe2O3纳米材料已经成为一种重要的锂离子电池负极材料,因为相对于传统碳材料的理论比容量(372mAh·g-1),α-Fe2O3具有较高的理论比容量(1005mAh·g-1)、优异的储锂能力和较好的安全性能,同时还有天然丰度大、无毒、低成本等优点。但在实际应用中,α-Fe2O3纳米材料的导电性差,在嵌脱锂过程中存在较大的体积变化导致其比容量衰减过快,循环性能变差等问题,限制了α-Fe2O3纳米材料在锂电池方面的应用。目前,人们已经通过几种不同的方法来改善和解决这些问题,包括:采用其他金属掺杂、改善纳米结构设计和构造(纳米管、纳米盘、纳米片、纳米纺锤体、纳米胶囊、空心材料等)、合成碳复合材料和其他金属氧化物复合材料等方法。在这些方法中,碳材料的加入可以缓冲充放电过程中电极材料体积的变化,增加导电性,从而改善α-Fe2O3纳 ...
【技术保护点】
1.一种棒状α‑Fe2O3/GN锂电负极材料的制备方法,其特征在于:其合成方法包括以下步骤:(1)取六水三氯化铁和辛醇放入烧杯中,搅拌溶解后加入去离子水和NaOH于50℃下恒温磁力搅拌0.5h后,将混合液放入高压釜中,并置于180℃烘箱中反应4h,所得产物经离心、洗涤、干燥后,置于马弗炉中,在450℃空气气氛中煅烧2h,得到棒状α‑Fe2O3纳米材料;(2)将50mg棒状α‑Fe2O3纳米材料分散在20mLDMF中超声10min,在充分搅拌下分多次缓慢加入500μL3‑氨丙基三乙氧基硅烷APTES,升温到120℃,通氮气搅拌20min;产物自然冷却后,用丙酮和乙醇洗涤数次,真空抽滤,然后加入1g·L‑1氧化石墨烯悬浮液GO 50mL,室温搅拌5小时,离心后在产物中加入10mL水合肼,静置30min;将最终产物用乙醇和水洗涤数次,离心后自然晾干,得到棒状α‑Fe2O3/GN复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种棒状α-Fe2O3/GN锂电负极材料的制备方法,其特征在于:其合成方法包括以下步骤:(1)取六水三氯化铁和辛醇放入烧杯中,搅拌溶解后加入去离子水和NaOH于50℃下恒温磁力搅拌0.5h后,将混合液放入高压釜中,并置于180℃烘箱中反应4h,所得产物经离心、洗涤、干燥后,置于马弗炉中,在450℃空气气氛中煅烧2h,得到棒状α-Fe2O3纳米材料;(2)将50mg棒状α-Fe2O3纳米材料分散在20mLDMF中超声10min,在充分搅拌下分多次缓慢加入500μL3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES,升温到120℃,通氮气搅拌20min;产物自然冷却后,用丙酮和乙醇洗涤数次,真空抽滤,然后加入1g·L-1氧化石墨烯悬浮液GO50mL,室温搅拌5小时,离心后在产物中加入10mL水合肼,静置30min;将最终产物用乙醇和水洗涤数次,离心后自然晾干,得到棒状α-Fe2O3/GN复合材料。2.根据权利要求1所述一种棒状α-Fe2O3/GN锂电负极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中加入FeCl3·6H2O为0.1620g,辛醇10mL,去离子水10mL,NaOH0.2050g。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾潇,丁豪,杨光,刘荣,王治伟,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。