一种Fe3C/C复合材料的制备方法及Fe3C/C复合材料技术

技术编号：41247431 阅读：34 留言：0更新日期：2024-05-09 23:57

本发明专利技术涉及金属‑有机框架材料衍生物制备和热处理工艺领域，公开了一种Fe<subgt;3</subgt;C/C复合材料的制备方法及Fe<subgt;3</subgt;C/C复合材料，包括以下步骤：首先分别配制预设浓度的均苯三甲酸、酚醛树脂、可溶性无机铁盐的溶液，之后按一定体积比进行混合，待形成湿凝胶后老化，并进行溶剂及离子置换，之后将湿凝胶进行冷冻干燥获得PF@Fe‑BTC干凝胶；再通过快速升‑降温碳化获得Fe<subgt;3</subgt;C/C复合材料。该热处理工艺极大缩短了材料制备周期，不仅具有一定的力学性能，还具有良好的导电性，构成泡沫的Fe<subgt;3</subgt;C/C复合纳米颗粒形状、尺寸均匀，用于锂离子电池负极材料具有优异的性能。同时，该复合材料制备方法简单易操作；热处理工艺更加节约能耗，降低生产成本，具有较好的普适性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属-有机框架材料衍生物制备和热处理工艺领域，尤其涉及用快速热处理工艺制备的fe3c/c复合材料的制备方法及fe3c/c复合材料。

技术介绍

1、随着人类生活水平的提高，新型电子设备、电动汽车等已经进入我们的生活。同时，为其供能的新型二次电池的发展也备受关注。目前，锂离子电池(libs)是市场上应用最广、技术最成熟的二次电池，但其负极材料目前仍以石墨为主，且其倍率性能及续航能力已难以满足新型电子/电器设备的使用需求，因此开发高性能libs负极材料亟需解决。为满足需求，近几年科研工作者不断开发新型libs负极材料，诸如硅碳负极材料、过渡金属化合物材料等，虽然取得了明显的进展，但同时具备高容量、容量循环衰减低、大功率充/放电稳定的锂离子电池负极材料尚需进一步研究。

2、高比容量电极材料可以通过选择合适的材料体系实现，大多数比容量高的材料多以转化型或合金化储能机理为主，这类材料充/放电前后体积效应明显，容易导致活性物质粉化，进而导致其从集流体上脱落，电池容量在循环过程中急剧衰减。此外，大功率充/放电更加加剧了活性物质...

【技术保护点】

1.一种Fe3C/C复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的Fe3C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述前驱体溶液的溶剂为乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇、叔丁醇、乙酸乙酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N基吡咯烷酮、环己烷、甲苯中的一种或几种；所述可溶性三价无机铁盐为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的Fe3C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述M溶液中的溶剂成分与步骤S1中前驱体溶液的溶剂相同，溶质为酚醛树脂，且浓度与步骤S1中前驱体溶液中的酚醛树脂相同。