本发明专利技术提供一种锂离子动力电池用负极Co(OH)2复合材料的制备方法，属于电化学能源材料技术领域。本发明专利技术采用Co(NO3)2·6H2O溶于乙醇中，加入氨水，将沉淀物离心洗涤后分散在适当溶剂中，将溶液放于反应釜中进行水热反应，自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co(OH)2与Co3O4复合材料。本发明专利技术的目的在于克服纳米片之间的堆叠，电极材料与电解液接触不充分等缺点，提供了一种Co(OH)2与Co3O4复合结构。Co3O4纳米颗粒嵌入在片层Co(OH)2上，有效抑制了层与层的堆叠，提高了电解液与电极材料的浸润性，作为锂离子电池负极材料，表现出较好的电化学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高性能锂离子电池负极Co (OH)2与Co3O4复合材料的制备方法，属于电化学能源材料
技术介绍
锂离子电池由于具有高的比能量、无记忆效应、安全性能好等优点，广泛应用于手机、电脑、数码相机等便携式电子设备中。此外锂离子电池作为高功率动力电源，已被应用于混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(EV)等领域。目前商业化锂离子电池负极大都采用碳负极材料，但是碳存在着固有的缺陷，锂的存储容量相对低。纳米材料的形貌和结构对材料的性能有重要影响，不同的形貌结构如纳米线、纳米管、纳米棒、纳米花等应运而生。 Co(OH)2由于具有高的比容量，是有发展前景的锂离子电池负极材料。Co(OH)2纳米片易于形成层状结构，这有利于锂离子的传输以及电解液与电极材料的充分接触。尽管有文献报道，利用水热法和快速沉淀法都合成了 Co(OH)2纳米片，纯相Co(OH)2作为锂离子电池负极材料并没有表现出良好的循环性能。这是由于纳米片层在循环过程中结构不稳定，容易产生堆叠，影响电极材料与电解液的浸润。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服纳米片之间的堆叠，电极材料与电解液接触不充分等缺点，提供了一种Co (OH)2与Co3O4复合结构。Co3O4纳米颗粒嵌入在片层Co (OH) 2上，有效抑制了层与层的堆叠，提高了电解液与电极材料的浸润性，作为锂离子电池负极材料，表现出较好的电化学性能。其技术方案是一种高性能锂离子电池负极Co(OH)2与Co3O4复合材料的制备方法，具体步骤如下A)称取一定量Co (NO3) 2 · 6H20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水；B)将步骤A中的沉淀物离心洗涤后溶于甲醇和水的混合液中；C)将步骤B中的混合溶液转移至反应釜中，进行水热反应，自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co (OH)2与Co3O4复合材料。上述的甲醇与水的体积比为I : I。上述的水热温度为120 200°C。上述的水热时间为12 84小时。其技术效果为本专利技术采用水热合成法，快速合成形貌可控的Co(OH)2与Co3O4复合结构，Co3O4纳米颗粒嵌入在片层Co(OH)2上，有效抑制了层与层的堆叠，提高了电解液与电极材料的浸润性，作为锂离子电池负极材料，表现出较好的电化学性能。附图说明图I为本专利技术实施例一制备的Co (OH)2前驱体SEM图；图2为本专利技术实施例二制备的Co (OH)2与Co3O4复合材料SEM图；图3为本专利技术实施例二制备的Co(OH)2与Co3O4复合材料首次充放电曲线图。图4为本专利技术实施例三制备的Co(OH)2与Co3O4复合材料循环性能曲线图。图5为本专利技术实施例四制备的Co(OH)2与Co3O4复合材料首次充放电曲线图。图6为本专利技术实施例四制备的Co(OH)2与Co3O4复合材料循环性能曲线图。图7为本专利技术实施例四制备的Co(OH)2与Co3O4复合材料在不同电流密度下的倍率性能图。图8为本专利技术实施例五制备的Co(OH)2与Co3O4复合材料首次充放电曲线图。 具体实施例方式实施例一 0. 8731g Co (NO3) 2 · 6H20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水，搅拌15分钟后，将沉淀物用去离子水离心洗涤；离心后的沉淀物溶于40mL乙二醇中，转移至反应釜中180°C水热反应48小时，待自然冷却至室温后过滤烘干沉淀物，即得到Co(OH)2前驱体。参阅图I。实施例二 称取I. 7462g Co (NO3)2 ·6Η20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水，搅拌15分钟后，将沉淀物用去离子水离心洗涤后溶于20mL甲醇和20mL水的混合液中，再将混合溶液转移至反应爸中，进行水热反应，水热条件为180°C,12小时。自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co (OH) 2与Co3O4复合材料。参阅图2、3。实施例三称取I. 7462g Co (NO3)2 ·6Η20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水，搅拌15分钟后，将沉淀物用去离子水离心洗涤后溶于20mL甲醇和20mL水的混合液中，再将混合溶液转移至反应爸中，进行水热反应，水热条件为180°C,48小时。自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co (OH) 2与Co3O4复合材料。参阅图4。实施例四称取I. 7462g Co (NO3)2 ·6Η20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水，搅拌15分钟后，将沉淀物用去离子水离心洗涤后溶于20mL甲醇和20mL水的混合液中，再将混合溶液转移至反应釜中，进行水热反应，水热条件为180°C，72小时。自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co(OH)2与Co3O4复合材料。参阅图5、6、7。实施例五称取I. 7462g Co (NO3)2 ·6Η20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水，搅拌15分钟后，将沉淀物用去离子水离心洗涤后溶于20mL甲醇和20mL水的混合液中，再将混合溶液转移至反应爸中，进行水热反应，水热条件为180°C,84小时。自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co (OH) 2与Co3O4复合材料。参阅图8。权利要求1.一种高性能锂离子电池负极Co (OH) 2与Co3O4复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤A)称取一定量Co(NO3)2 · 6H20溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加ImL浓氨水； B)将步骤A中的沉淀物离心洗涤后溶于甲醇和水的混合液中； C)将步骤B中的混合溶液转移至反应釜中，进行水热反应，自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co(OH)2与Co3O4复合材料。2.根据权利要求I所述一种高性能锂离子电池负极Co(OH)2与Co3O4复合材料的制备方法，其特征在于所述的甲醇与水的体积比为I : I。3.根据权利要求I所述一种高性能锂离子电池负极Co(OH)2与Co3O4复合材料的制备方法，其特征在于所述的水热温度为120 200°C。4.根据权利要求I所述一种高性能锂离子电池负极Co(OH)2与Co3O4复合材料的制备方法，其特征在于所述的水热时间为12 84小时。全文摘要本专利技术提供一种锂离子动力电池用负极Co(OH)2复合材料的制备方法，属于电化学能源材料
本专利技术采用Co(NO3)2·6H2O溶于乙醇中，加入氨水，将沉淀物离心洗涤后分散在适当溶剂中，将溶液放于反应釜中进行水热反应，自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co(OH)2与Co3O4复合材料。本专利技术的目的在于克服纳米片之间的堆叠，电极材料与电解液接触不充分等缺点，提供了一种Co(OH)2与Co3O4复合结构。Co3O4纳米颗粒嵌入在片层Co(OH)2上，有效抑制了层与层的堆叠，提高了电解液与电极材料的浸润性，作为锂离子电池负极材料，表现出较好的电化学性能。文档编号H01M4/52GK102945955SQ20121051642公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日专利技术者鄢俊敏, 张新波, 尹彦斌, 孟凡陆, 赵雪 申请人:吉林大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高性能锂离子电池负极Co(OH)2与Co3O4复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤：A)称取一定量Co(NO3)2·6H2O溶于40mL去离子水中，向溶液中滴加1mL浓氨水；B)将步骤A中的沉淀物离心洗涤后溶于甲醇和水的混合液中；C)将步骤B中的混合溶液转移至反应釜中，进行水热反应，自然冷却至室温，沉淀物离心洗涤，干燥后即得到Co(OH)2与Co3O4复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鄢俊敏，张新波，尹彦斌，孟凡陆，赵雪，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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