【技术实现步骤摘要】
一种花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯的负极材料及制法
本专利技术涉及锂离子电池
,具体为一种花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯的负极材料及制法。
技术介绍
与传统的镍氢电池、铅酸电池相比,锂离子电池具有能量密度大、输出电压高、使用寿命长,制造成本相对较低等优点,使其在储能领域具有重要的应用,如手机、笔记本电脑、电动汽车、航天航空等方面,目前锂离子电池的负极材料主要为石墨碳负极材料,来源广泛、成本低廉,但是石墨碳负极材料的理论比容量很低,导致锂离子电池无法满足在大型的储能装置和能源转换系统中的应用,因此需要开发实际比容量高、循环性能稳定的锂离子电池负极材料。过渡金属氧化物如Fe3O4、Co3O4、NiCo2O4、ZnCo2O4等具有很高的理论比容量,并且来源丰富,廉价易得,在锂离子电池负极材料中研究广泛,是一种极具发展前景的负极活性材料,但是ZnCo2O4的本征电导率和离子扩散系数较低,不利于电荷和锂离子的传输,影响负极材料的倍率性能和实际比容量,并且ZnCo2O4负极材料在锂离子脱嵌过程中会发生严 ...
【技术保护点】
1.一种花状纳米Fe掺杂ZnCo
【技术特征摘要】
1.一种花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯的负极材料,其特征在于:所述花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯的负极材料制备方法如下:
(1)向去离子水和乙二醇混合溶剂中加入硝酸锌、硝酸钴、硝酸铁和尿素,搅拌1-2h,置于微波反应装置中,加热至130-150℃,反应30-60min,制备得到花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4;
(2)向去离子水中加入氧化石墨烯,超声分散均匀后加入氨水,调节溶液pH至10-11,再加入乙二胺,在氮气氛围中,加热至90-110℃,回流反应12-24h,制备得到氨基功能化石墨烯;
(3)向乙醚溶剂中加入氨基功能化石墨烯、六氯环三磷腈和吡啶,在冰水浴中反应12-24h,再加入乙醇溶剂,在室温下搅拌反应24-48h,制备得到环三磷腈功能化石墨烯;
(4)将环三磷腈修饰石墨烯置于气氛炉中,进行高温热处理,制备得到N,P共掺杂石墨烯;
(5)向去离子水中加入N,P共掺杂石墨烯和花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4,超声分散均匀后将溶液倒入反应釜中,加热至160-180℃,反应6-12h,制备得到花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯;
(6)向反应瓶中加入N-甲基吡咯烷酮溶剂、花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯、乙炔黑和聚偏氟乙烯,混合均匀后涂覆在泡沫镍表面并干燥,制备得到花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯的锂离子电池负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种花状纳米Fe掺杂ZnCo2O4负载石墨烯的负极材料...
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