一种氧化铁负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化铁负极材料及其制备方法，称取一定量的亚铁盐，将其溶解于一定量的无水乙醇中，再将其加入一定量的蒸馏水，同时使用搅拌棒进行匀速搅拌，使其形成橙黄色溶液，在搅拌过程中，向橙黄色溶液中滴加一定量的环氧丙烷，沿杯口顺时针变速搅拌一定时间，后静置成凝胶(一级)，再向凝胶(一级)中加入无水乙醇进行老化，每隔一段时间置换无水乙醇，老化后的为凝胶(二级)，同时对置换后的无水乙醇进行收集，利用此方法得到的氧化铁负极材料质量更好，且在制备过程中，操作简单还节约时间，同时制备中用到的无水乙醇能够重新利用，节约了大量工作成本，具有非常好的开发应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铁负极材料及其制备方法
本专利技术涉及氧化铁制作
，特别涉及一种氧化铁负极材料及其制备方法。
技术介绍
自20世纪70年代发展以来，锂离子电池由于具有高电压、高容量、循环寿命长、无记忆效应、环境友好等优点而备受关注，并且在实际生产中显示出了巨大的优势，被广泛应用于手提移动设备、大型储能装置和动力装置等，电极材料，作为锂离子电池的重要组成部分，在充放电过程中实现锂离子的嵌入和脱出，正是由于对碳负极材料的研究，解决了传统金属锂电极带来的安全性问题，从而推动了锂离子电池的商业化应用，目前，商业化比较成功的锂离子电池负极材料主要是一些碳材料，分为石墨化碳材料和无定形碳材料，包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭和硬炭等，但是，由于碳材料普遍存在比容量低、有机溶剂共嵌入、首次充放电效率低等缺点，已经无法满足人们的需求，因此人们在研究碳材料的同时也逐渐把目光转向了其他高比容量的非碳负极材料的研发，特别是各种金属氧化物负极材料，氧化铁，由于具有较高的理论比容量(1007mAh·g-1)、材料来源丰富、价格低廉、环境友好等优点，被认为是一种很有发展潜力的锂离子电池负极材料。目前的氧化铁负极材料在生产制备过程中较为复杂，耗费时间，且制备成的氧化铁质量较差，同时在制备过程中，无水乙醇的用量较大，所造成的成本较大。针对以上问题，对现有装置进行了改进，提出了一种氧化铁负极材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氧化铁负极材料及其制备方法，通过本方法制备氧化铁负极材料，过程简单节约时间，氧化铁质量较高，同时节约生产原料，解决了
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种氧化铁负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制溶液：称取一定量的亚铁盐，将其溶解于一定量的无水乙醇中，再将其加入一定量的蒸馏水，同时使用搅拌棒进行匀速搅拌，使其形成橙黄色溶液；(2)老化处理：在搅拌过程中，向橙黄色溶液中滴加一定量的环氧丙烷，沿杯口顺时针变速搅拌一定时间，后静置成凝胶(一级)，再向凝胶(一级)中加入无水乙醇进行老化，每隔一段时间置换无水乙醇，老化后的为凝胶(二级)，同时对置换后的无水乙醇进行收集；(3)常压干燥：将步骤(3)中得到的凝胶(二级)进行干燥(常压)，得到前驱体产物；(4)升温制取：将步骤(4)中得到的前驱体产物进行升温，并保持一定时间，随炉冷至室温得到纳米氧化铁负极材料粉体。进一步地，步骤(1)中的亚铁盐为氯化亚铁、碳酸亚铁中的至少一种，且亚铁盐、无水乙醇和蒸馏水之间的比例为1:10:5。进一步地，步骤(1)中亚铁盐加入混合溶液后的浓度为0.02-0.05mol/100ml，搅拌速度为60r/min。进一步地，在步骤(2)中环氧丙烷和橙黄色溶液的比例为1:3，搅拌速度为60r/min-90r/min，每隔12h更换一次无水乙醇，重复3次。进一步地，步骤(2)中，对收集后的无水乙醇进行静置和过滤，从而得到新的无水乙醇。进一步地，步骤(3)中干燥采用均衡气流进行干燥，且干燥时间为6-8h，常压为1.01×10^5N/㎡。进一步地，步骤(4)中升温速率为3～18℃·min-1，且保持时间为2-6h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的一种氧化铁负极材料及其制备方法，利用此方法得到的氧化铁负极材料质量更好，且在制备过程中，操作简单还节约时间，同时制备中用到的无水乙醇能够重新利用，节约了大量工作成本，具有非常好的开发应用前景。附图说明图1为本专利技术氧化铁负极材料及其制备方法整体流程图；图2为本专利技术氧化铁负极材料及其制备方法配制溶液流程图；图3为本专利技术氧化铁负极材料及其制备方法老化处理流程图；图4为本专利技术氧化铁负极材料及其制备方法常压干燥和升温制取流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一参阅图1，一种氧化铁负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制溶液：称取一定量的亚铁盐，将其溶解于一定量的无水乙醇中，再将其加入一定量的蒸馏水，同时使用搅拌棒进行匀速搅拌，使其形成橙黄色溶液；(2)老化处理：在搅拌过程中，向橙黄色溶液中滴加一定量的环氧丙烷，沿杯口顺时针变速搅拌一定时间，后静置成凝胶(一级)，再向凝胶(一级)中加入无水乙醇进行老化，每隔一段时间置换无水乙醇，老化后的为凝胶(二级)，同时对置换后的无水乙醇进行收集；(3)常压干燥：将步骤(3)中得到的凝胶(二级)进行干燥(常压)，得到前驱体产物；(4)升温制取：将步骤(4)中得到的前驱体产物进行升温，并保持一定时间，随炉冷至室温得到纳米氧化铁负极材料粉体。实施例二参阅图2，步骤(1)中的亚铁盐为氯化亚铁、碳酸亚铁中的至少一种，且亚铁盐、无水乙醇和蒸馏水之间的比例为1:10:5，步骤(1)中亚铁盐加入混合溶液后的浓度为0.02-0.05mol/100ml，搅拌速度为60r/min。实施例三参阅图3和4，在步骤(2)中环氧丙烷和橙黄色溶液的比例为1:3，搅拌速度为60r/min-90r/min，每隔12h更换一次无水乙醇，重复3次，步骤(2)中，对收集后的无水乙醇进行静置和过滤，从而得到新的无水乙醇，步骤(3)中干燥采用均衡气流进行干燥，且干燥时间为6-8h，常压为1.01×10^5N/㎡，步骤(4)中升温速率为3～18℃·min-1，且保持时间为2-6h。综上所述：本氧化铁负极材料及其制备方法，利用此方法得到的氧化铁负极材料质量更好，且在制备过程中，操作简单还节约时间，同时制备中用到的无水乙醇能够重新利用，节约了大量工作成本，具有非常好的开发应用前景。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铁负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)配制溶液：称取一定量的亚铁盐，将其溶解于一定量的无水乙醇中，再将其加入一定量的蒸馏水，同时使用搅拌棒进行匀速搅拌，使其形成橙黄色溶液；/n(2)老化处理：在搅拌过程中，向橙黄色溶液中滴加一定量的环氧丙烷，沿杯口顺时针变速搅拌一定时间，后静置成凝胶(一级)，再向凝胶(一级)中加入无水乙醇进行老化，每隔一段时间置换无水乙醇，老化后的为凝胶(二级)，同时对置换后的无水乙醇进行收集；/n(3)常压干燥：将步骤(3)中得到的凝胶(二级)进行干燥(常压)，得到前驱体产物；/n(4)升温制取：将步骤(4)中得到的前驱体产物进行升温，并保持一定时间，随炉冷至室温得到纳米氧化铁负极材料粉体。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化铁负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)配制溶液：称取一定量的亚铁盐，将其溶解于一定量的无水乙醇中，再将其加入一定量的蒸馏水，同时使用搅拌棒进行匀速搅拌，使其形成橙黄色溶液；
(2)老化处理：在搅拌过程中，向橙黄色溶液中滴加一定量的环氧丙烷，沿杯口顺时针变速搅拌一定时间，后静置成凝胶(一级)，再向凝胶(一级)中加入无水乙醇进行老化，每隔一段时间置换无水乙醇，老化后的为凝胶(二级)，同时对置换后的无水乙醇进行收集；
(3)常压干燥：将步骤(3)中得到的凝胶(二级)进行干燥(常压)，得到前驱体产物；
(4)升温制取：将步骤(4)中得到的前驱体产物进行升温，并保持一定时间，随炉冷至室温得到纳米氧化铁负极材料粉体。


2.如权利要求1所述的一种氧化铁负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的亚铁盐为氯化亚铁、碳酸亚铁中的至少一种，且亚铁盐、无水乙醇和蒸馏水之间的比例为1:10:5。


3.如权利要求1所述的一种氧化铁负极材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：仰永军，彭飞，
申请(专利权)人：内蒙古凯金新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15