一种锂离子电池用钴基金属氧化物复合电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池用钴基金属氧化物复合电极的制备方法，所述电极材料是以钴基金属有机框架化合物为前驱体，然后经两步高温热处理制备而成；所述电极材料具有分等级孔、氮掺杂、超小颗粒尺寸等多种结构优势。本发明专利技术采用的制备方法简单有效，所制备的复合电极材料表现出优异的储锂性能，材料内部分等级的孔结构及碳纳米管的存在能很好的保持电极的结构稳定性，并为锂离子传输提供更多通道，从而保证采用该材料制备的锂离子电池在高电流密度下仍具有优异的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用钴基金属氧化物复合电极的制备方法
本专利技术涉及一种可用于锂离子电池的氮掺杂碳及碳纳米管包覆的钴基金属氧化物复合电极材料及其制备方法。技术背景锂离子电池具有能量密度高、安全性能好、无记忆效应等优点，被广泛应用与各类便携式电子设备中。然而，为了推进电动汽车及大规模电网设备的发展需求，人们对锂离子电池的倍率性能及储能容量提出了更高的要求。传统的石墨材料作为锂离子电池负极时，其理论储锂容量仅为372mAh/g，很难满足实际需求，因此开发具有更高容量、更优倍率性能的新型电极材料便显得尤为重要。具有较高理论储锂容量的过渡金属氧化物便得到了广泛关注，其中CoC3OC4的理论储锂容量高达(890mAh/g)，是一种较具前途的锂离子电池负极材料，但是，CoC3OC4在锂离子的嵌入\脱出过程中会发生较大的体积变化，进而粉化、脱落，造成容量的不可逆衰减；另外CoC3OC4的导电性较差，导致其倍率性能不理想。将电极材料的颗粒尺寸降低到纳米级别是提高材料电化学性能的有效方法。纳米级电极材料通常具有更高的比表面积和更多的反应活性位点，同时纳米级的电极材料还能有效缓解体积膨胀中产生的应力，缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用钴基金属氧化物复合电极的制备方法，其包括以下步骤：(1)将钴盐、2‑甲基咪唑分散于水中，搅拌或超声使之分散均匀；随后静止陈化12h，然后离心分离、烘干得到干燥粉末；(2)将所述粉末在氩气气氛下进行高温热处理；(3)将上述制备粉末在乙炔/氩气混合气体下进行二次高温处理，冷却后收集产物进行后续处理；(4)将经二次高温处理后粉末，转移至空气气氛在低温下进行氧化。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用钴基金属氧化物复合电极的制备方法，其包括以下步骤：(1)将钴盐、2-甲基咪唑分散于水中，搅拌或超声使之分散均匀；随后静止陈化12h，然后离心分离、烘干得到干燥粉末；(2)将所述粉末在氩气气氛下进行高温热处理；(3)将上述制备粉末在乙炔/氩气混合气体下进行二次高温处理，冷却后收集产物进行后续处理；(4)将经二次高温处理后粉末，转移至空气气氛在低温下进行氧化。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述钴盐为CoC(NOC3)2·6H2OC、CoCCl2·6H2OC、或CoC(CH3COCOC)2·6H2OC中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述2-甲基咪唑和钴盐的摩尔比例为10:1～70:1。。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述煅烧温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎，吴胜祥，赖超，王庆红，范诗佳，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32