一种(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料及锂氟电池制造技术

本发明专利技术公开了一种具有多孔纳米结构的(FeCuZn)F3/rGO纳米材料及其制备方法和应用。制备方法为：以含氟的离子液体作为氟源，无机铁盐、无机铜盐和无机锌盐作为碱金属源，氟源、碱金属源与石墨烯分散液混合，利用溶剂热法，使含有氟的离子液体释放出的氟离子与无机金属盐释放出的金属离子发生反应形成所述(FeCuZn)F3、并进一步与石墨烯进行复合，形成所述(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料。本发明专利技术还公开了一种锂氟电池，以(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料为电极材料，电解液采用锂氟电池离子电解液。本发明专利技术制备的(FeCuZn)F3/rGO材料具有优异的电化学性能，用其做电极材料制得的锂氟电池，在0.5C的放电速率下可达800mAh

【技术实现步骤摘要】
一种(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料及锂氟电池


[0001]本专利技术涉及锂氟电池电极材料的领域，特别涉及一种用于锂氟电池的氟化物和碳材料的复合电极及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着全球经济的快速推进，化石能源不断消耗，由此造成的能源危机和环境污染日益加剧，严重威胁着人类生存，可持续发展的一系列世界性难题越来越受到各国的高度关注。在此背景下，人们正在积极寻找和开发各种新型的清洁能源，如太阳能、风能、潮汐能、核能、生物能等等。在能源领域，开发一种高效、低成本、长寿命、环境友好的能源转换和存储系统已经显得越来越重要。其中，二次电池包括可充电锂离子电池（LIB）、钠离子电池（SIB）等，被认为是极具应用前景的储能器件。二次电池的性能取决于电极和电解液中的活性材料，活性材料的基本要求包括高可逆容量，良好的结构柔韧性和稳定性，快速的离子扩散，较长的循环寿命，高的安全性，低成本和环境友好性。
[0003]理想的可充电电池具有能量密度大，循环寿命长，自放电低，工作电压高，温度范围宽，而且无“记忆效应”。开发新型的储能器件一直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料，其特征在于：所述的(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料为(FeCuZn)F3纳米球与片状rGO复合而成，所述(FeCuZn)F3纳米球镶嵌在由所述片状rGO围合成的框架中形成(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料；所述(FeCuZn)F3纳米球直径为200~400nm，表面由更细小的二次纳米颗粒聚集而成，所述二次纳米颗粒直径10~20nm，形成丰富的多孔结构；所述(FeCuZn)F3的XRD衍射峰和FeF3的特征峰相对应，具有FeF3的相结构；所述(FeCuZn)F3纳米球以FeF3为基体、Cu、Zn在其中形成掺杂。2.根据权利要求1所述一种(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料，其特征在于：所述(FeCuZn)F3纳米球中，各金属元素的摩尔百分比Fe:Cu:Zn为90%:(3~7)%:(7~3)%，且各金属元素摩尔百分比的和为100%。3.制备权利要求1或2所述的一种(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料的方法，其特征在于：以含氟的离子液体作为氟源，无机金属盐包括无机铁盐、无机铜盐和无机锌盐作为碱金属源，所述氟源、所述碱金属源与石墨烯分散液混合，利用溶剂热法，使所述含氟的离子液体释放出的氟离子与所述无机金属盐释放出的金属离子发生反应形成所述(FeCuZn)F3、并通过热处理进一步与所述石墨烯进行复合，形成所述(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料。4.根据权利要求3所述的一种(FeCuZn)F3/rGO复合多孔纳米材料的制备方法，其特征在于，至少包括步骤如下：1）GO放入乙醇溶液中，经超声处理，获得石墨烯分散液；2）将Fe(NO3)3·
9H2O、Cu(CO3)2·
3H2O、Zn(NO3)2·
6H2O加入所述石墨烯分散液中，搅拌，滴加含氟离子液体，搅拌使混合均匀得混合溶液；（3）将步骤2）中所得的混合溶液进行溶剂热反应，反应温度为110~150℃，时间为12~16h，得沉淀产物；（4）将步骤3)中所得沉淀产物进行离心分离，收集固体，用乙醇冲洗，然后烘干干燥，得到粉末；（5）将步骤4）中所得的粉末研磨，然后在管式炉中，在氩气保护下进行热处理，升温速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕建国，练家乐，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：