[发明专利]一种用于锂离子电池的纳米复合异质结构电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的纳米复合异质结构电极材料，其特征在于：该材料分子式为Fe₃C-Fe₃O₄/C，结构为核壳结构，形状为梭形，并且以C为壳，以Fe₃O₄为核心，Fe₃O₄核心被Fe₃C层包裹。

2.一种制备如权利要求1所述的用于锂离子电池的纳米复合异质结构电极材料的方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）制备Fe₂O₃@RF核壳结构纳米粒子：首先，配制NaH₂PO₄和FeCl₃浓度分别为0.0004-0.0005 mol/L和0.019-0.021 mol/L的混合溶液，于92-98℃搅拌反应50-70 min，随后在102-108℃水热条件下静置反应45-50 h，分离，获得Fe₂O₃纳米粒子；然后，取Fe₂O₃纳米粒子14-15 mg分散在1.8-2.2 mL水、1.8-2.2 mL无水乙醇和9-11 μL浓氨水组成的混合液中，混匀后，加入酚醛树脂前驱体，再次混匀后，将混合液在90-160℃水热条件下静置反应12-48 h，分离，获得沉淀物，洗涤、干燥得Fe₂O₃@RF核壳结构纳米粒子；

（2）碳化：将步骤（1）获得的Fe₂O₃@RF核壳结构纳米粒子在惰性气氛下升温至520-580℃碳化180-300 min，将获得的产物分散到无水乙醇中，静置，取上层乙醇悬浮液，分离、干燥，即得Fe₃C-Fe₃O₄/C。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述酚醛树脂前驱体为间苯二酚和甲醛。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：以物质的量比计，Fe₂O₃︰间苯二酚=1︰（0.5-5），间苯二酚︰甲醛=1︰（2-5）。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气氛为氩气或氮气气氛，惰性气氛流量为50-100sccm。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：以0.5-2℃/min的升温速率升温至碳化温度。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：静置1-3h。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤（1）和（2）中：离心分离时，离心转速为9000-10000 rpm、离心时间为5-20 min；在50-80℃下干燥。