[发明专利]一种层状Co3

说明书

本发明公开了一种层状Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;锂离子电池负极材料及其制备方法，涉及电池的领域。包括以下步骤：S1、称取Co(NOsubgt;3/subgt;)subgt;2/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O和CoClsubgt;3/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O加入到含有氨水和乙二醇的形貌导向剂中，制得前驱体溶液；S2、对所述前驱体溶液进行搅拌，随后经溶剂热反应，制得固态悬浮液；S3、将所述固态悬浮液经过滤后保留固相产物，将固相产物清洗并干燥后，制得前驱体β‑Co(OH)subgt;2/subgt;；S4、将所述前驱体β‑Co(OH)subgt;2/subgt;置于空气氛围中加热煅烧后，即得层状Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;。本申请中获得具有棒状轮廓的层状Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;，其自身的层状结构有助于加快锂离子的传输速率，提供稳定的放电平台，增强电池的倍率，提高材料的比容量。

技术领域

本发明涉及电池的领域，尤其涉及一种层状Co₃O₄锂离子电池负极材料及其制备方法。

背景技术

随着世界人口数量的激增，能源短缺问题日益严重，目前主要的储能装置包括化学电源储能、机械储能，机械储能具有难控制的随机性和可变性，相比于机械储能对于环境的较高要求，化学储能具有较高的能量密度和功率密度，具备易携带性，主要有锂离子电池、铅酸电池、液流电池等，广泛应用于消费电子和电动汽车行业。

锂离子电池与传统的二次电池相比，具有工作电压高、比能量大、放电电压平稳、循环寿命长、以及无环境污染等优点。负极材料是锂电池的关键材料之一，主要为碳材料，如石墨、多孔碳等，但是碳材料的比容量较低，倍率性能差，且结构刚性不强，易发生团聚和粉化，不利于提高锂电池的寿命，导致目前商业化的锂离子电池所使用的石墨负极材料的比容量较低，比容量范围在200-400mAh/g，已无法满足快速发展的能源需求。

发明内容

本发明提供了一种层状Co₃O₄锂离子电池负极材料及其制备方法，该材料利用其自身的层状结构加快锂离子的传输速率，提高比容量，以解决锂电池负极材料比容量低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的目的之一提供了一种层状Co₃O₄锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取Co(NO₃)₂·6H₂O和CoCl₃·6H₂O加入到形貌导向剂中，制得前驱体溶液；

S2、对所述前驱体溶液进行搅拌，随后经溶剂热反应，制得固态悬浮液；

S3、将所述固态悬浮液经过滤后保留固相产物，将固相产物清洗并干燥后，制得前驱体β-Co(OH)₂；

S4、将所述前驱体β-Co(OH)₂置于空气氛围中加热煅烧后，即得层状Co₃O₄；

其中，所述形貌导向剂为氨水和乙二醇的混合溶液。