过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料及其制备方法、负极片和电池技术

本申请实施例涉及过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料及其制备方法、负极片和电池，属于锂离子电池负极材料技术领域。本申请实施例旨在解决现有技术中钴酸铜作为负极材料存在的本征电子电导率低以及锂离子迁移动力低的技术问题。本申请实施例的过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料，过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料的化学分子式为：Cu<subgt;1‑x</subgt;M<subgt;x</subgt;Co<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;，其中M代表过渡金属，x的取值范围为0＜x≤0.075。本申请实施例所提供的材料，通过过渡金属元素的掺杂，该材料表现出优异的电化学性能和极佳的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例属于锂离子电池负极材料，尤其涉及一种过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料及其制备方法、负极片和电池。

技术介绍

1、锂离子电池因其成本低、寿命长、环境友好等优点，在电源和储能系统中得到了广泛的应用。锂离子电池的容量和倍率性能主要取决于阳极和阴极材料的电化学性能。然而，商用石墨阳极材料受到372mahg-1的低理论容量，较差的倍率能力和潜在的安全问题的限制。因此，二元和三元尖晶石tmos，特别是含钴的尖晶石tmos，由于具有较高的理论容量以及最佳的成分和形态，是替代石墨阳极的有前景的材料。由于钴的高成本和毒性，人们非常希望用相对便宜和环保的金属部分取代钴，并探索其锂的可回收性。由于cu通过转换反应在锂离子电池阳极中具有电化学活性，cuco2o4已被应用于锂离子电池，并表现出令人印象深刻的874mah g-1的高理论容量和导电性。然而，纯cuco2o4在锂化/去锂化过程中会发生严重的体积膨胀、聚集和晶体结构的粉碎，同时也存在较低的本征电子电导率和低的锂离子迁移动力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料，其特征在于，所述过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料的化学分子式为：Cu1-xMxCo2O4，其中M代表过渡金属，x的取值范围为0＜x≤0.075。

2.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料，其特征在于，过渡金属采用Ni，x取值为0.025、0.05或0.075。

3.一种制备权利要求1或2所述的过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述铜源为三水硝酸铜、六水硝酸铜、硫酸...

【技术特征摘要】

1.一种过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料，其特征在于，所述过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料的化学分子式为：cu1-xmxco2o4，其中m代表过渡金属，x的取值范围为0＜x≤0.075。

2.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料，其特征在于，过渡金属采用ni，x取值为0.025、0.05或0.075。

3.一种制备权利要求1或2所述的过渡金属掺杂的钴酸铜纳米材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述铜源为三水硝酸铜、六水硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或几种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：宋忠诚，童梦圆，孙丽侠，郁超，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：