利用铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种利用铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法及应用。直接以铁矾渣硫酸浸出液为原料，通过补加锌源调整其中锌、铁摩尔比为1:2制备得高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料；所制得的片状多孔结构的纳米铁酸锌负极材料能应用于制备高性能锂离子电池。本发明专利技术使铁矾渣中的锌源和铁源得到了高值化利用，降低了资源的浪费和对环境的污染。同时，本发明专利技术方法制备条件易于控制，适用于大规模生产，制备的纳米铁酸锌作为锂离子电池负极材料具有较好的循环稳定性和倍率性能。

Method and Application of High Performance Flake Porous Zinc Ferrate Anode Material Prepared from Sulphuric Acid Leaching Solution of Jarosite Residue

The invention discloses a method and application of preparing high-performance sheet porous zinc ferrite anode material by using sulfuric acid leaching solution of alum residue. High performance sheet porous zinc ferrite anode material was prepared directly from sulfuric acid leaching solution of alum residue by adding zinc source and adjusting the molar ratio of zinc to iron to 1:2. The sheet porous nano zinc ferrite anode material can be used to prepare high performance lithium ion batteries. The invention makes high value utilization of zinc and iron sources in alum slag, reduces waste of resources and environmental pollution. At the same time, the preparation condition of the method is easy to control and is suitable for large-scale production. The prepared nano-zinc ferrite has good cycle stability and rate performance as the negative electrode material of lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】
利用铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法及应用
本专利技术涉及锂离子电池负极材料的
，具体涉及一种利用铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法。技术背景目前，世界上80％的锌采用湿法炼锌工艺。在湿法炼锌过程中，为了使锌、铁分离，通常采用铁矾法进行除铁操作。铁矾法除铁过程中会产生大量的铁渣，即铁矾渣。铁矾渣中除含25％以上的Fe外，还含有10％左右的Zn和微量的Pb、Cu、Cd、Sb、In、Sn、Ag、As等元素。由于铁矾渣很难达到炼铁工艺要求，很多炼锌厂直接将其送往渣场堆放。铁矾渣长期堆放不及时回收，一方面会占用大量的土地资源且其中的重金属元素污染土壤和地下水，另一方面会造成资源的巨大浪费。为此，本专利技术提出一种直接以铁矾渣硫酸浸出液为原料，通过补加锌源调整其中锌、铁摩尔比为1:2制备高性能片状多孔结构铁酸锌锂离子电池用负极材料的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法及应用。具体步骤为：(1)测定铁矾渣硫酸浸出液中Zn2+和Fe总的物质的量浓度，其中Zn2+的物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法，其特征在于具体步骤为：(1)测定铁矾渣硫酸浸出液中Zn2+和Fe总的物质的量浓度，其中Zn2+的物质的量浓度为0.045mol/L，Fe总的物质的量浓度为0.12mol/L；(2)向100mL步骤(1)所得铁矾渣硫酸浸出液中加入100mL蒸馏水，调整溶液中Fe总的物质的量浓度为0.06mol/L，再加入0.4635g的七水合硫酸锌，超声溶解，使溶液中Zn2+与Fe总的摩尔比为1:2；(3)将无水碳酸钠和蒸馏水按无水碳酸钠的质量与蒸馏水的体积之比为1g：10mL的比例混合溶解得碳酸钠溶液，然后转移至恒压分液漏斗中待用；(4)...

【技术特征摘要】
1.一种利用铁矾渣硫酸浸出液制备高性能片状多孔结构铁酸锌负极材料的方法，其特征在于具体步骤为：(1)测定铁矾渣硫酸浸出液中Zn2+和Fe总的物质的量浓度，其中Zn2+的物质的量浓度为0.045mol/L，Fe总的物质的量浓度为0.12mol/L；(2)向100mL步骤(1)所得铁矾渣硫酸浸出液中加入100mL蒸馏水，调整溶液中Fe总的物质的量浓度为0.06mol/L，再加入0.4635g的七水合硫酸锌，超声溶解，使溶液中Zn2+与Fe总的摩尔比为1:2；(3)将无水碳酸钠和蒸馏水按无水碳酸钠的质量与蒸馏水的体积之比为1g：10mL的比例混合溶解得碳酸钠溶液，然后转移至恒压分液漏斗中待用；(4)将200mL步骤(2)所得溶液置于500mL烧瓶中，在25℃搅拌速度350转/分钟常规搅拌条件下通过恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚金环，严靖，李延伟，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45