[发明专利]一种三氧化二铁纳米管材料及其制备方法与应用

摘要

一种三氧化二铁纳米管负极材料，由铁盐、反丁烯二酸和去离子水制备而成；步骤是：先将三价铁盐和反丁烯二酸加入到去离子水中，以600～1000r/min的转速搅拌2～6小时；然后将混合水溶液转移到高压釜中在70℃～90℃保持12～24小时；自然冷却至室温后，以4000～7000r/min的转速对低温水热生成的沉淀进行离心分离并用乙醇和去离子水先后洗涤3次；再将沉淀在80～100℃条件下真空干燥，得到铁基金属有机骨架纳米纤维；最后将铁基金属有机骨架纳米纤维置于管式炉中，以0.2～0.8L/min的进气量通入空气保护气体，升温速率为0.5～2℃/min升温到550℃～600℃并保温2～6小时，自然冷却至室温，得到三氧化二铁纳米管材料。本发明制备的三氧化二铁纳米管材料应用于锂离子电池，改善了锂电池的首次库伦效率和循环寿命，工艺简单、重现性好、易于实施。

主权项

1.一种三氧化二铁纳米管材料，其特征在于：由铁盐、反丁烯二酸和去离子水制备而成；其中，所述铁盐和反丁烯二酸的质量比为1﹕(1～1.8)；所述铁盐在水中的浓度为9.25～13.86g/L；所述铁盐为氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的一种或任意质量比的多种组合物；所述三氧化二铁纳米管材料通过步骤1、将铁盐和反丁烯二酸先后加入到盛有去离子水的容器中并以600～1000r/min的转速搅拌2～6小时，直至全部溶解；其中铁盐和反丁烯二酸的质量比为1：(1～1.8)；铁盐在水中的浓度为9.25～13.86g/L；步骤2、将步骤1中的混合水溶液置于高压反应釜中，然后放置在烘箱中进行水热处理，在70℃～90℃温度下保持12～24小时后自然冷却至室温；步骤3、将步骤2中水热后的样品，以4000～7000r/min的转速进行离心分离并用乙醇和去离子水先后洗涤3次；最后将沉淀放入真空干燥中80～100℃进行干燥，得到铁基金属有机骨架纳米纤维；步骤4、将步骤3干燥后的铁基金属有机骨架纳米纤维置于管式炉中，以0.2～0.8L/min的进气量通入空气保护气体，升温速率为0.5～2℃/min，升温到550～600℃并保温2～6小时后自然冷却至室温，制备得到三氧化二铁纳米管材料。