[发明专利]CoO/CoMoO4

说明书

本发明涉及一种CoO/CoMoO₄复合材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用。本发明是将四水乙酸钴和二水钼酸钠按4：3的比例依次溶解在蒸馏水中，搅拌均匀后形成透明溶液后转移到聚四氟乙烯反应釜中，将反应釜放入烘箱加热至180℃后恒温反应12h，冷却至室温，将所得沉淀产物洗涤、离心过滤后真空干燥，得到前驱体；再将得到的前驱体在空气氛围下煅烧，最后冷却至室温，得到本发明的CoO/CoMoO₄复合材料。该材料电化学性能十分优异，将其作为负极材料制作的锂离子电池，充/放电比容量高，循环、倍率性能均较好，非常适合作为锂离子电池负极材料，与现有技术中的材料相比，具有很大的优势和宽阔的应用前景。

技术领域

本发明属于微纳米材料合成技术领域，更具体地说，本发明涉及一种CoO/CoMoO₄复合材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用。

背景技术

锂离子电池因具有工作电压高、比能量高、容量大、自放电小、循环性好、使用寿命长、质量轻、体积小和污染小等优点而成为移动电话、笔记本电脑等移动电子设备的理想电源，并有可能成为未来电动汽车、电动自行车等的主要动力来源之一，因此锂离子电池被称为21世纪的绿色能源和主导电源，在能量储存和转换方面很有潜力。锂离子电池的电化学性能主要取决于所用电极材料的结构和性质，目前很多科学工作者正努力致力于开发具有更优异电化学性能的电极材料。众所周知，由于石墨理想的循环性能和低成本，现已经被用作锂离子电池的商业负极材料。但由于它的比容量为372mAh g^-1，很难达到人们对高能量密度，快速充、放电和循环稳定性的要求，所以探索新电极材料去满足人们的需求是十分必要的。

利用氧化还原或离子转移的反应来充分利用元素的氧化态去获得更高的放电比容量，这在锂离子电池中是一个十分重要的因素。过渡金属氧化物总是比商业石墨具有更高的比容量，因此在过去数十年里，他们被广泛的作为锂离子电池的负极材料。钼酸盐作为一个具有潜力的负极材料归功于钼在循环过程中具有几种氧化态，锂在电压低于 2V时使钼发生氧化反应，使得价态从+3到+6。最近，过渡金属氧化物在传统的负极材料显得十分突出，是由于它的易获得，价格低廉和特别高的理论比容量。之后，构造两种不同的过渡金属氧化物在纳米尺寸下均匀分散的过渡金属氧化物的复合物，将允许我们充分利用两种物质的内在联系来获得独特的电化学性能。基于这个思想，有些过渡金属氧化物的复合物已经被合成出来用于锂离子电池，例如，ZnO/ZnFe₂O₄，CoO/CoFe₂O₄和Fe₂O₃/NiFe₂O₄，这些证明了复合物的锂电性能是优于单种材料的，但是采用上述原料和方法制备出的复合材料的锂电性能仍不佳，例如导电率较小，循环、倍率性能均较差，因此，亟待开发出一种电化学性能优异的新型复合材料。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种CoO/CoMoO₄复合材料的制备方法及其在锂离子电池中的应用。

本发明上述所述的CoO/CoMoO₄复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

按比例将四水乙酸钴和二水钼酸钠依次溶解在蒸馏水中，搅拌均匀后形成透明溶液，然后将所得透明溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，将反应釜放入烘箱加热至180℃后恒温反应12h，最后冷却至室温，将所得沉淀产物分别用去离子水和无水乙醇交替洗涤，离心过滤后真空干燥，得到前驱体；再将得到的前驱体置于管式炉中，控制煅烧温度，在空气氛围下煅烧一段时间，最后冷却至室温，得到本发明所述的CoO/CoMoO₄复合材料。

进一步地，上述技术方案中所述四水乙酸钴与二水钼酸钠的摩尔比为4：3。

进一步地，上述技术方案中所述煅烧温度为500℃，煅烧时间为3h。