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多元异质结构纳米复合材料及可控制备方法与锂离子电池技术

技术编号:22003886 阅读:50 留言:0更新日期:2019-08-31 06:25
本发明专利技术公开多元异质结构纳米复合材料及可控制备方法与锂离子电池。所述可控制备方法,以蚕丝蛋白为模板,乙酸铜为铜源,采用一步水热法,通过控制蚕丝蛋白水溶液的浓度、水热反应的温度和水热反应的时间,可控制备得到多元异质结构纳米复合材料。本发明专利技术提供的多元异质结构纳米复合材料及可控制备方法与锂离子电池,本发明专利技术以蚕丝蛋白为生物模板和衍生碳源,乙酸铜为铜源,采用一步水热法,通过控制蚕丝蛋白水溶液的浓度、水热温度或水热时间,就能可控制备CuO单元、CuO‑Cu2O二元或CuO‑Cu2O‑Cu三元纳米复合材料。相比于现有技术,一步水热法,方法简便快捷,而且无需添加其它任何无机物或有机物,绿色环保。

Multicomponent Heterostructure Nanocomposites and Controllable Preparation Method and Lithium Ion Batteries

【技术实现步骤摘要】
多元异质结构纳米复合材料及可控制备方法与锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池负极材料领域,尤其涉及多元异质结构纳米复合材料及可控制备方法与锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有工作电压高、能量密度大、工作温度范围宽、循环寿命长、无记忆效应等突出优势,广泛地应用于便携式电子设备、移动通讯工具、动力汽车等诸多领域。电极材料是决定其电化学性能、安全性能及价格成本的关键因素,尤其是负极材料,它的组成和结构对锂离子电池的电化学性能有着决定性的影响。目前对于负极材料的研究主要集中在碳材料和非碳材料两大类。碳材料中已经商业化的石墨,虽然可为锂离子电池提供较高且稳定的工作电压,但是其较低的比容量(理论容量为372mAh/g),已不能满足电池高能量密度的要求。非碳材料中的过渡金属氧化物,与商业化的石墨电极相比,具有较高的理论容量(通常超过1000mAh/g)和较好的高倍率充放电性能。然而,过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料,存在着体积膨胀、导电性差和电压滞后等问题,容易导致锂离子电池能量效率的降低。为了解决这些问题,研究者通过复合碳材料来提高过渡金属氧化物的电化学性能。碳材料一方面可增加材料的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元异质结构纳米复合材料的可控制备方法,其特征在于,以蚕丝蛋白为模板,乙酸铜为铜源,采用一步水热法,通过控制蚕丝蛋白水溶液的浓度、水热反应的温度和水热反应的时间,制备得到多元异质结构纳米复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种多元异质结构纳米复合材料的可控制备方法,其特征在于,以蚕丝蛋白为模板,乙酸铜为铜源,采用一步水热法,通过控制蚕丝蛋白水溶液的浓度、水热反应的温度和水热反应的时间,制备得到多元异质结构纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的多元异质结构纳米复合材料的可控制备方法,其特征在于,包括步骤:(1)再生桑蚕丝蛋白水溶液的制备:首先,将桑蚕茧进行脱胶,并洗涤干燥备用;接着,将脱胶蚕丝溶于溴化锂水溶液中,得到再生桑蚕丝蛋白水溶液;(2)多元异质结构纳米复合材料的制备方法:将一水合乙酸铜溶液加入到再生桑蚕丝蛋白水溶液中,充分混合之后,将混合液转移至反应釜中,设置水热反应的温度和水热反应的时间,水热反应结束后,制备得到多元异质结构纳米复合材料。3.根据权利要求2所述的多元异质结构纳米复合材料的可控制备方法,其特征在于,当水热反应的温度为180°C,水热反应的时间为360min时,0.05%≤再生桑蚕丝蛋白水溶液的质量分数<0.10%,制备得到CuO-Cu2O二元异质结构纳米复合材料;当水热反应的温度为180°C,水热反应的时间为360min时,再生桑蚕丝蛋白水溶液的质量分数≥0.10%,制备得到CuO-Cu2O-Cu三元异质结构纳米复合材料。4.根据权利要求2所述的多元异质结构纳米复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:王苏杭孙灵娜赵辰阳丁腾达苏俊航李秋霞
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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