[发明专利]一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料,其包括以下重量百分比的组分：三氯化铁0.8‑1.2％；尿素5.2‑5.8％；乙醇26.9‑28％；水65‑66.1％。本发明还提供了一种该氧化铁负极材料的制备方法，其包括以下步骤：根据上述配比配成溶液A，将溶液A在10‑40℃的温度下超声10‑70分钟获得溶液B；将溶液B在90‑150℃的反应温度下冷凝回流5‑15小时制备出氧化铁前驱体；将氧化铁前驱体依次经过过滤、洗涤及热处理后得到负极材料,热处理温度为60‑200℃、热处理时间为1‑12小时。本发明相较于现有技术电化学性能优异，表现出较高的可逆容量与良好的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及电池负极材料领域，具体涉及一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料及其制备方法。

背景技术

自上世纪九十年代锂离子电池实现产业化后，锂离子电池进入飞速发展时期。这二十多年来，锂离子电池已被广泛应用于智能手机、笔记本电脑等电子产品领域，除此以外，在电动汽车和混合动力汽车领域，它也展现出可观的应用前景。

负极材料作为电池，特别是锂离子电池的主要组成部分，对锂离子电池容量起决定性作用。目前，石墨化碳材料是商业化生产中被广泛应用的负极材料。然而，经测试，石墨化碳材料的理论容量仅为372mAh/g，其较低的理论容量在很大程度上也限制了锂离子动力电池的发展。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种可以有效提高理论容量的纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料及其制备方法。

为此，一方面，本发明提供了一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料,其包括以下重量百分比的组分：

优选地，上述一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料包括以下重量百分比的组分:三氯化铁0.8-1.2％；尿素5.6-5.7％；乙醇27.4-27.5％；水65.7-66.1％。

优选地，上述一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料包括以下重量百分比的组分:三氯化铁0.8％；尿素5.6％；乙醇27.5％；水66.1％，三氯化铁为无水三氯化铁。

优选地，上述一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料包括以下重量百分比的组分:三氯化铁1.2％；尿素5.7％；乙醇27.4％；水65.7％，三氯化铁为六水合三氯化铁。

另一方面，本发明提供了一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料的制备方法，其包括以下步骤：

1)根据上述的配比配成溶液A，将溶液A在10-40℃的温度条件下超声10-70分钟获得溶液B；

2)将溶液B在90-150℃的反应温度下冷凝回流5-15小时制备出氧化铁前驱体；

3)将氧化铁前驱体依次经过过滤、洗涤及热处理后得到负极材料,氧化铁前驱体的热处理温度为60-200℃、热处理时间为1-12小时。

优选地，步骤1)中，溶液A在25℃的温度条件下超声40分钟获得溶液B。

优选地，步骤2)中，将溶液B在120℃的反应温度下冷凝回流10小时制备出氧化铁前驱体。

优选地，步骤3)中，氧化铁前驱体的热处理温度为100℃、热处理时间为6小时。

本发明所提供的一种纳米三叶回旋镖型氧化铁负极材料及其制备方法，相较于现有技术具有以下优点：负极材料电化学性能优异，表现出较高的可逆容量与良好的循环稳定性；并且制备方法简单易行、制备原料资源丰富且价格低廉。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：