一种复合电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合电极材料及其制备方法，包括第一金属氧化物，包覆于所述第一金属氧化物外部的碳材料，以及分散在所述碳材料表面和/或所述碳材料间隙中的第二金属氧化物；其中，所述第一金属氧化物包括Fe2O3、SnO2、Co3O4、Sb2O3或TiO2中至少一种；所述第二金属氧化物为SnO2或Co3O4。本发明专利技术制备的复合电极材料具备优良的循环稳定性和高倍率放电性能，当放电电流为200mA/g，首次放电容量为1300mAh/g，350圈充放电循环后的放电容量最高可达1013mAh/g；当放电电流为1A/g时，1000次充放电循环后的放电容量可达540mAh/g，而且初次库伦效率可达到90％。

A Composite Electrode Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种复合电极材料及其制备方法
本专利技术涉及电化学材料
，尤其涉及一种复合电极材料及其制备方法。
技术介绍
目前商业化应用的电池主要有铅蓄电池、镍铬电池、镍氢电池和锂离子电池等。其中，锂离子电池凭借其能量密度和功率密度高、循环使用寿命长、低自放电率、工作电压高、充电速率快等优点在市场上具有较高的占有率，广泛应用于电子、医学、汽车、航天、军事等领域。伴随着时代信息化和工业化发展步伐的加快，锂离子电池相关行业正在快速发展，其中国家大力支持新能源电动汽车的发展给锂离子电池的发展带来了很大的市场空间，也对锂离子电池的能量密度和安全性提出了更高的要求。现有技术中商业化的锂离子电池的负极材料主要是石墨烯，且已经能够达到其作为电极材料的理论容量极限(约372mAh/g)，其可逆容量、充放电速率和循环使用寿命仍存在一定的局限性。为了寻找更高容量的负极材料，金属氧化物成为了人们的研究重点。但是，目前现有的金属氧化物电极材料在充放电过程中容易出现体积膨胀和颗粒粉碎的问题，从而导致容量保持率较差、充放电速率低问题的出现。因此，研制一种容量高，且容量保持率好，充放电速率快的锂离子电极材料对于锂离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电极材料，其特征在于，包括第一金属氧化物，包覆于所述第一金属氧化物外部的碳材料，以及分散在所述碳材料表面和/或所述碳材料间隙中的第二金属氧化物；其中，所述第一金属氧化物包括Fe2O3、SnO2、Co3O4、Sb2O3或TiO2中至少一种；所述第二金属氧化物为SnO2或Co3O4。

【技术特征摘要】
1.一种复合电极材料，其特征在于，包括第一金属氧化物，包覆于所述第一金属氧化物外部的碳材料，以及分散在所述碳材料表面和/或所述碳材料间隙中的第二金属氧化物；其中，所述第一金属氧化物包括Fe2O3、SnO2、Co3O4、Sb2O3或TiO2中至少一种；所述第二金属氧化物为SnO2或Co3O4。2.如权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于，所述碳材料为碳纳米管、乙炔黑、活性炭或石墨烯中的一种或几种。3.如权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于，所述第一金属氧化物、碳材料和第二金属氧化物的质量比为(1～5):(0.2～3):(1～7)；和/或所述第一金属氧化物的粒径为0.2～5μm；和/或所述第二金属氧化物的粒径为20～60nm。4.如权利要求3所述的复合电极材料，其特征在于，所述碳材料、第一金属氧化物和第二金属氧化物的质量比为(2.5～3.5):(1～2):(3～4)；和/或所述第一金属氧化物的粒径为1.5～2.5μm；和/或所述第二金属氧化物的粒径为35～45nm。5.如权利要求1-4任一项所述的复合电极材料，其特征在于，所述第二金属氧化物为SnO2时，所述复合电极材料的制备方法包括如下步骤：步骤一、将碳材料、表面活性剂和所述第一金属氧化物的金属源加入溶剂中，分散均匀，于110～120℃反应6～12小时，过滤，洗涤，干燥，煅烧，得碳包覆的金属氧化物；步骤二、将所述碳包覆的金属氧化物、碱性试剂和第二金属氧化物的金属源加入溶剂中，分散均匀，于150～200℃反应2～6小时，过滤，洗涤，干燥，煅烧，得所述复合电极材料。6.如权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴玉俊，王秀满，王宁，施晓峰，
申请(专利权)人：河北师范大学，
类型：发明
国别省市：河北,13