[发明专利]无定形氧化锌/碳复合锂离子电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池技术领域，具体为一种无定形氧化锌/碳复合锂离子电池负极材料及其制备方法。本发明制备方法包括：制备羧基修饰的单分散聚苯乙烯微球（PSA）；通过静电吸附作用在PSA模板表面包覆沸石咪唑酯骨架材料（ZIF）纳米粒子，得到PSA/ZIF核壳型复合微球；PSA/ZIF复合微球经煅烧处理，制得无定形氧化锌/碳复合锂离子电池负极材料。本发明方法制备的无定形氧化锌/碳复合材料作为锂离子电池负极活性物质，兼具高比容量与长效循环稳定性的特点，并且制备工艺简单，成本低廉，对环境无污染。

主权项

1.一种无定形氧化锌/碳复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：第一步，羧基修饰的单分散聚苯乙烯微球PSA的制备：量取水80~120 g，苯乙烯单体5~12 g，丙烯酸0.1~1.0 g，加入至四颈瓶中，通入氮气搅拌25‑32 min后升温至75℃，加入8‑12 g 含有0.05~0.2 g过硫酸铵的水溶液，反应10 h；将所得产物离心洗涤多次后，重新分散在乙醇中，得到PSA乳胶粒子的乙醇分散液；第二步，通过静电吸附作用在PSA模板表面包覆沸石咪唑酯骨架材料ZIF纳米粒子，得到PSA/ZIF核壳型复合微球：称取溶剂5~10 g，然后加入第一步中制备的PSA乳胶粒子的乙醇分散液0.5~1.5 g，加入金属锌盐50~500 mg，超声分散10~40 min；称取咪唑酯有机配体0.1~1.0 g，溶解在10~30 g溶剂中，再迅速加入第二步反应体系中，25~70 ℃，反应1~5 h，得到PSA/ZIF核壳型复合微球；第三步，PSA/ZIF复合微球的煅烧处理：将PSA/ZIF核壳型复合微球在惰性气氛保护的管式炉中于450~800℃碳化1~5 h，冷却至室温后于空气中升温至120~350℃退火1~5h，得到无定形氧化锌/碳复合材料，即锂离子电池负极材料。