一种氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片及其制备方法与储能应用技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片及其制备方法与储能应用，是首先通过溶剂热合成氧化钴纳米片前驱体，然后在氧化钴纳米片前驱体表面附载同时作为氮源和碳源的聚乙烯吡咯烷酮包覆层，最后在氩气氛围保护下进行高温煅烧，充分利用聚乙烯吡咯烷酮的原位碳化和分解，即可获得氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片。本发明专利技术的材料制备方法简单、成本低、过程易于控制，可以批量化生产；且本发明专利技术所制备的氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片作为锂离子电池负极材料时，具有优异的比容量和倍率性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片及其制备方法与储能应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池电极材料研制领域，具体涉及一种氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片的制备。

技术介绍

[0002]随着各种电子设备不断地更新，人们对能量储存的关注日益增加，这使得开发高性能的锂离子电池必定将成为一种趋势。锂离子电池优异的储能性能主要与活性材料的参与有关，因此寻找储锂能力大、安全稳定性好的负极材料是研究人员一直关注的方向。氧化钴因其储量丰富、制备方便、理论容量大而被研究者广泛研究。氧化钴在嵌锂会发生可逆的相转变，在充电过程中生成了Li2O和金属钴单质，放电过程中Li2O又被还原为锂，氧化钴重新生成，表现出良好的可逆性与循环性能。但是氧化钴在作为锂离子电池负极材料仍存在以下几个问题：首先，氧化钴在锂离子嵌入和脱出时存在体积膨胀与收缩，使得电极材料粉化，从集流体上脱落，最终导致电池容量衰减。其次，氧化钴的电导性和离子传导性相对较差，所以材料容易发生极化，从而导致材料的比容量和倍率性能都变差。
[0003]为了提高其电化学性能，人们采取了不同的策略。首先是制备不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片的制备方法，其特征在于：首先通过溶剂热合成氧化钴纳米片前驱体；然后以聚乙烯吡咯烷酮为氮源和碳源，通过水浴处理，在氧化钴纳米片前驱体表面形成一层聚乙烯吡咯烷酮层；最后在高温下进行煅烧，充分利用聚乙烯吡咯烷酮在高温煅烧过程中原位碳化和分解，在氧化钴纳米片表面形成氮掺杂的碳层，即获得氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片。2.根据权利要求1所述氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)溶剂热合成氧化钴纳米片前驱体称取0.5～1.5g Co(NO3)2·
6H2O加入到30～80mL的去离子水中，搅拌15～30min，加入0.1～1g尿素，搅拌至形成无固体沉淀的溶液；然后把溶液加入到体积为50mL的反应釜中，在温度为150～180℃的电热恒温鼓风干燥箱中保温12～18h；自然冷却到室温后反应釜内生成粉红色沉淀，用乙醇和去离子水交替离心清洗、烘箱干燥，得到氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，查志飞，吴玉程，余翠平，张剑芳，秦永强，崔接武，张勇，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：