[发明专利]一种三氧化二铁纳米材料及其制备方法、锂离子电池负极及锂离子电池

摘要

本发明涉及一种三氧化二铁纳米材料及其制备方法、锂离子电池负极及锂离子电池。三氧化二铁纳米材料，由三氧化二铁纳米片组装成的微纳米管构成，所述三氧化二铁纳米材料的比表面积为75.3‑126.2m²·g^‑1；微纳米管的外径700‑900nm，内径300‑500nm，管长4.0‑10.0μm；制备方法步骤包括混合、转化、煅烧，本发明方法制备的微纳米管状的Fe₂O₃产品为红色粉体，纯度高，产品质量好。三氧化二铁纳米薄片组装的微纳米微纳米管，具有较大的比表面积，该材料作为锂电池负极材料与电解液接触充分，在嵌锂和脱锂反应过程中能显著缓解体积膨胀和收缩，具有较大的比容量和较好的循环性能。

主权项

1.一种三氧化二铁纳米材料，由三氧化二铁纳米片组装成的微纳米管构成，所述三氧化二铁纳米材料的比表面积为75.3‑126.2m2·g‑1；所述三氧化二铁纳米材料的制备方法，包括如下步骤：A、混合工序：将亚铁盐溶于乙二醇与蒸馏水的混合溶剂中，加入抗氧化剂，得到混合溶液a；将草酸和氢氧化钠加入乙二醇和蒸馏水的混合溶剂中，制得混合溶液b；将混合溶液a、b加热至30～80℃，在搅拌条件下，将混合溶液a倒入混合溶液b中，继续搅拌2～30min，得到浑浊溶液；将该浑浊溶液在30‑80℃下静置陈化0.5‑12小时，然后将沉淀物过滤、洗涤、30‑80℃真空干燥，得到二水合草酸亚铁前驱物粉体；B、转化工序：将二水合草酸亚铁前驱物粉体分散在浓度为0.05‑8.0mol/L碱溶液中，加入过氧化氢，过氧化氢加入量为二水合草酸亚铁前驱物粉体质量的0.1‑10倍，在30‑99℃下转化处理0.5‑8小时，再经过滤、洗涤、干燥，得到由羟基氧化铁纳米片组装成微纳米管粉体；C、煅烧工序：将微纳米管粉体在240‑600℃下焙烧0.1‑6小时，自然冷却至室温，即可得到微纳米管状的三氧化二铁红色粉体即三氧化二铁纳米材料。