一种锂离子电池氧化铁负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池用氧化铁负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域。本发明专利技术采用溶胶-凝胶法和常压干燥工艺制备具有干凝胶或气凝胶结构的氧化铁前驱体，并通过热处理工艺，制备出氧化铁负极材料。本发明专利技术还通过碳包覆工艺制备铁氧化物/碳复合材料。本发明专利技术的优点在于制备的材料颗粒粉体细小且均匀，制备工艺过程简单，条件温和，成本较低，便于规模化制备。此方法制备的氧化铁负极材料及铁氧化物/碳复合负极材料具有较高的循环比容量、以及良好的循环稳定性，是一种理想的锂离子电池负极材料，在便携式电子设备、电动汽车以及航空航天等领域具有潜在应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料和电化学领域，具体涉及一种新型可充放电锂离子电池氧化铁负极材料及其制备方法。
技术介绍
随着便携式电子设备和电动交通工具的快速发展，高性能锂离子电池的研究已成为全球关注的焦点。目前商业化的锂离子电池中负极采用的是石墨负极材料，经过大量的改进工作，目前石墨的实际储锂容量已越来越趋近其理论容量(石墨理论容量为372 mAh/g，855 mAh/cm3)，因而进一步提高其比容量的潜力已非常有限。为满足高性能锂离子电池对高容量负极材料的需求，必须研究开发新型高比容量的锂离子电池负极材料。过渡金属氧化物，如Fe203、Fe403、CuO, NiO、CoO等，因其较高的理论比容量和较好的安全性越来越引起研究者们的关注。但过渡金属氧化物由于在脱嵌锂过程中存在较大的体积变化而易产生碎裂粉化，从而使部分活性物质在循环过程中失去有效电接触，使其容量逐渐衰减，循环稳定性较差。因此如何在保持其高比容量特性的同时、提高过渡金属氧化物负极材料的循环稳定性，成为该类负极材料实现实际应用的关键所在。提高氧化物负极材料循环稳定性，常用的手段包括:①制备纳米尺度过渡金属氧化物材料，可以使活性物质在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池氧化铁负极材料的制备方法，其特征是由溶胶?凝胶法和常压干燥制备出具备干凝胶或气凝胶结构的氧化铁前驱体，再结合热处理工艺，制备氧化铁负极材料，通过碳包覆工艺，进一步制备铁氧化物/碳复合负极材料，具体工艺步骤为：（1）配置溶液：选用无机铁盐，称取所需质量，溶解于一定量无水乙醇中，再加入一定量的去离子水，搅拌均匀形成橙黄色溶液；（2）在搅拌条件下，向溶液中滴加一定量的环氧丙烷，均匀搅拌一定时间，静置后形成凝胶；（3）向步骤（2）形成的凝胶中加入无水乙醇进行老化，每隔24?h置换无水乙醇，重复2~6次；（4）将步骤（3）中老化后的凝胶进行常压干燥，得到前驱体产物；（5）空气气氛下，将步骤...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池氧化铁负极材料的制备方法，其特征是由溶胶-凝胶法和常压干燥制备出具备干凝胶或气凝胶结构的氧化铁前驱体，再结合热处理工艺，制备氧化铁负极材料，通过碳包覆工艺，进一步制备铁氧化物/碳复合负极材料，具体工艺步骤为: (1)配置溶液:选用无机铁盐，称取所需质量，溶解于一定量无水乙醇中，再加入一定量的去离子水，搅拌均匀形成橙黄色溶液； (2)在搅拌条件下，向溶液中滴加一定量的环氧丙烷，均匀搅拌一定时间，静置后形成凝胶； (3)向步骤(2)形成的凝胶中加入无水乙醇进行老化，每隔24h置换无水乙醇，重复2 6次； (4)将步骤(3)中老化后的凝胶进行常压干燥，得到前驱体产物； (5)空气气氛下，将步骤(4)所得的前驱体产物升温至40(T900°C保温I飞h，随炉冷却至室温制得纳米氧化铁负极材料粉体。2.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化铁负极材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)所述的无机铁盐为 FeCl3' FeCl3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海雷，吕鹏鹏，李兴旺，王捷，曾志鹏，刘欣，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：