[发明专利]一种锂离子电池负极材料Ge@C纳米球的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池负极材料Ge@C纳米球的制备方法。先将GeO₂与邻苯二酚在碱性溶液中反应得到Ge-邻苯二酚配合物溶液。再将该Ge-邻苯二酚配合物溶液均匀分散在乙醇/水/氨水体系中，然后加入间苯二酚和甲醛，在20～35℃反应24h得到含有Ge纳米粒子的聚合物。该含有Ge纳米粒子的聚合物于80～120℃水热处理24h，干燥后，在氩气气氛中以1.0～10℃·min^-1的升温速率从室温升到700～800℃炭化，得到Ge@C纳米球。本发明工艺简单，所得Ge@C纳米球作为锂离子电池负极材料，在0.1C倍率充放电时，首次充电容量在800～1430mA·h·g^-1，循环充放电100次后的容量保持率在60～86％，表现出较高的比容量值和较好的稳定循环使用寿命。

主权项

一种锂离子电池负极材料Ge@C纳米球的制备方法，其特征在于：按GeO₂：邻苯二酚：水：氢氧化钠＝1：2～5：10～40：0.2～0.5质量份数量取，混合均匀后，磁力搅拌1h，得到Ge‑邻苯二酚配合物溶液；按氨水：水：乙醇＝1：100～130：20～50质量份数量取，混合均匀后，加入Ge‑邻苯二酚配合物溶液，其中，Ge‑邻苯二酚配合物溶液与乙醇质量比为0.2～0.5；然后再加入间苯二酚和甲醛溶液，间苯二酚的加入质量是邻苯二酚质量的3～4倍；甲醛溶液的加入质量为间苯二酚质量的2～3倍，在20～35℃反应24h得到含有Ge纳米粒子的聚合物，该聚合物于80～120℃水热反应24h，得到Ge@聚合物纳米球；所得Ge@聚合物纳米球干燥后，置于管式炉中，在氩气气氛中，以1.0～10℃·min^‑1的升温速率从室温升温到700～800℃炭化，得到Ge@C纳米球；上述水热反应是指：将含有锗的聚合物装入内衬聚四氟乙烯的不锈钢水热釜中进行水热处理反应；以上原料均为市售工业级产品。