一种Zn-Co-O/C锂离子电池负极材料的制备及其应用制造技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极材料技术领域，本发明专利技术公开了一种Zn‑Co‑O/C纳米复合微球结构锂离子电池负极材料的制备方法及其应用，制备方法采用水热法，以含锌化合物、含钴化合物、丙烯酸、过二硫酸铵、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮为原料，通过升温反应及惰性气体下热处理，得到Zn‑Co‑O/C纳米复合微球结构复合材料。本发明专利技术制备方法简单、所得材料的尺寸易控制，且制得的负极材料在4A g

Preparation and application of a negative electrode material for Zn-Co-O/C lithium-ion batteries

The invention relates to the technical field of lithium ion battery anode materials. The invention discloses a preparation method and application of Zn Co O/C nanocomposite microsphere structure lithium ion battery anode material. The preparation method adopts hydrothermal method, using zinc compounds, cobalt compounds, acrylic acid, ammonium persulfate, glucose, polyvinylpyrrolidone as raw materials, through heating reaction and inert gas. Zn Co O/C nanocomposite microspheres were prepared by heat treatment in vitro. The preparation method of the invention is simple, the size of the obtained material is easy to control, and the prepared negative electrode material is 4A G.

【技术实现步骤摘要】
一种Zn-Co-O/C锂离子电池负极材料的制备及其应用
本专利技术涉及锂离子电池负极材料
，更具体地说，涉及一种多孔Zn-Co-O/C纳米复合微球结构锂离子电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命和环境友好等优点广泛地应用于便携式电子产品、电动/混合动力汽车以及能源存储等领域。为了满足对高性能、低费用锂离子电池的需求，研究人员致力于高化学活性和反应可逆性负极材料的开发。在各种活性材料中，Co3O4作为一种典型的过渡金属氧化物，与商用的石墨负极(理论容量为372mAhg-1)相比，因其高理论容量(890mAhg-1)以及资源丰富等特点已成为下一代氧化还原型锂离子电池负极材料的热门选择之一。但是，Co3O4作为锂离子电池负极材料存在如下缺点：(1)有毒，在生产过程以及电池废弃后会对环境造成污染；(2)价格昂贵；(3)电子输运与Li+扩散能力较差，且在循环过程中会发生较大的体积变化和严重的颗粒团聚，导致其作为电极材料在电化学循环过程中差的循环稳定性和低倍率性能；(4)对锂氧化还原电位过高，在2.2～2.4V范围区间内。目前，研究人员采用多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将含锌化合物、含钴化合物、丙烯酸、过二硫酸铵、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，搅拌得溶液；(2)将步骤(1)溶液以0.5～20℃/min速率升温至60～120℃加热30min～6h，再以0.5～20℃/min速率升温至180～250℃保温12～72h后冷却至室温；(3)反应后清洗，在保护气体下热处理，得到Zn‑Co‑O/C复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将含锌化合物、含钴化合物、丙烯酸、过二硫酸铵、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，搅拌得溶液；(2)将步骤(1)溶液以0.5～20℃/min速率升温至60～120℃加热30min～6h，再以0.5～20℃/min速率升温至180～250℃保温12～72h后冷却至室温；(3)反应后清洗，在保护气体下热处理，得到Zn-Co-O/C复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中含锌化合物为醋酸锌、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌中的至少一种；含钴化合物为醋酸钴、氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中含锌化合物为醋酸锌、氯化锌中的至少一种；含钴化合物为醋酸钴、氯化钴中的至少一种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中含锌化合物为醋酸锌；含钴化合物为醋酸钴；含锌化合物、含钴化合物、丙烯酸、过二硫酸铵、葡萄糖与聚乙烯吡咯烷酮摩尔比为0.1～2:0.5～3:4～30:1～10:1～10:0.5～6，水的体积为30～80ml，溶液搅拌速度为150～800rpm，搅拌时间为0.5～3h。5.根据权利要求4所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁川，乔蔓，黄小红，姚茵，张丹丹，秦羽，朱加，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32