一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法技术

一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法，它属于锂离子电池负极材料的制备领域。它解决了现有FeOOH负极材料存在体积膨胀以及绝缘性差的问题。方法：一、泡沫镍预处理；二、制备氧化石墨烯水溶液；三、制备泡沫镍‑氧化石墨烯；四、泡沫镍‑氧化石墨烯进行煅烧；五、煅烧产物浸渍于铁盐溶液中，水洗、过滤后烘干。本发明专利技术中制备的锂离子电池负极材料，中空结构为体积膨胀提供了充足的空间，微米级的孔洞增加了电解液向电极材料的扩散；三维相互交联的碳骨架提供了导电的网络，增加了反应速率；具有较好的循环稳定性；缩短了锂离子传输路径，提高了倍率性能。本发明专利技术适用于作为锂离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池负极材料的制备领域，具体涉及一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有高的能量密度、长循环寿命以及自放电小等优点，已被广泛应用在便携电子设备，如手机、笔记本电脑、ipod以及电动汽车等领域。自从1990年日本索尼公司首次研制出锂离子电池开始，其就引起学术界和工业界的极大兴趣。电极材料是制约其性能的关键因素。目前商业化的负极材料采用石墨类材料，这类材料来源广泛、价格低廉，但其也存在一定的缺陷，例如比容量低(372mAh/g)以及倍率性能差，不能满足人们对消费电子产品的需求。铁氧化合物负极材料由于具有高比容量，成为动力锂离子电池用新型负极材料研究的热点之一，尤其是近年来新发展的FeOOH材料。然而，研究者发现FeOOH作为锂离子电池负极材料在脱嵌锂过程中也会发生严重的体积膨胀，以及其自身的绝缘性，造成电极材料粉化、使得活性材料从集流体剥离，容量降低以及倍率性能差等问题，导致电池性能急剧下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于它按以下步骤实现：/n一、将泡沫镍依次用丙酮、盐酸、无水乙醇和去离子水进行超声处理，置于真空烘箱中干燥，获得干燥后的泡沫镍；/n二、将氧化石墨烯溶于去离子水中，搅拌后进行超声处理，得到氧化石墨烯水溶液；/n三、将步骤一中所得干燥后的泡沫镍浸渍于步骤二所得氧化石墨烯水溶液中，取出后烘干，重复浸渍与烘干过程三次，得到的烘干后的泡沫镍-氧化石墨烯；/n四、将步骤三所得烘干后的泡沫镍-氧化石墨烯置于管式炉中，惰性气氛下煅烧，得产物A；/n五、将步骤四所得产物A浸渍于铁盐溶液中，水洗、过滤后烘干，得到中空管状结构FeOOH@r...

【技术特征摘要】
1.一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于它按以下步骤实现：
一、将泡沫镍依次用丙酮、盐酸、无水乙醇和去离子水进行超声处理，置于真空烘箱中干燥，获得干燥后的泡沫镍；
二、将氧化石墨烯溶于去离子水中，搅拌后进行超声处理，得到氧化石墨烯水溶液；
三、将步骤一中所得干燥后的泡沫镍浸渍于步骤二所得氧化石墨烯水溶液中，取出后烘干，重复浸渍与烘干过程三次，得到的烘干后的泡沫镍-氧化石墨烯；
四、将步骤三所得烘干后的泡沫镍-氧化石墨烯置于管式炉中，惰性气氛下煅烧，得产物A；
五、将步骤四所得产物A浸渍于铁盐溶液中，水洗、过滤后烘干，得到中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料；
其中步骤二所述氧化石墨烯水溶液的浓度为2mg/ml～10mg/ml；
步骤三中所述泡沫镍与氧化石墨烯水溶液的质量体积比为(200～800)mg:(20～80)ml；
步骤四所述煅烧的温度为400℃～900℃，时间为2h～5h，升温速率为10℃/min；
步骤五中所述铁盐为三氯化铁或硝酸铁；
步骤五中所述产物A与铁盐溶液的质量体积比为(10～100)mg:40mL。


2.根据权利要求1所述的一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤一所述的盐酸浓度为1mol/L～5mol/L；所述的超声处理时间5min～30min；所述的干燥的温度为40℃～80℃，时间为1h～5h。


3.根据权利要求1所述的一种中空管状结构FeOOH@rGO锂离子电池负极材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小萧，刘冬冬，钟博，夏龙，卫增岩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23