[发明专利]一种碳包覆Fe4

权利要求书

1.一种制备用于锂离子电池负极材料的碳包覆Fe4N纳米复合材料的方法，其特征在于： Fe₄N颗粒的表面具有碳包覆层，所述碳包覆层的厚度为5-10nm，碳包覆Fe₄N纳米复合材料的尺寸为30-100nm；包括如下步骤：

（1）将双氰胺与FeCl3·6H2O溶于去离子水中，用磁力搅拌器搅拌，得到均匀混合的溶液；

（2）对步骤（1）得到的溶液进行加热，直到溶液中的水分完全蒸干，得到双氰胺与FeCl3·6H2O的混合物；

（3）将步骤（2）所得的混合物置于瓷舟中，放置于管式炉内，在氩气氛围下升温至850-950℃；

（4）待管式炉内的反应管内部温度达到850-950℃时，关闭氩气，向反应管内通入氨气，反应管内的温度继续升高至950-1050℃，保持1-2小时，持续通入氨气直至管式炉降至室温，收集瓷舟上褐色的粉末即得到Fe4N；其中，氨气流速为80-120 mL/min；

（5）将步骤（4）得到的Fe4N粉末与葡萄糖按照1：（1-8）的质量比溶于去离子水中，机械搅拌3-5小时后，将最终的溶液转移至聚四氟乙烯内胆反应釜中，放置在干燥箱中，于160-200℃保温8-12小时，通过离心分离和干燥得到葡萄糖包覆Fe4N的粉末；

（6）将步骤（5）得到的粉末置于管式炉内，在氩气的氛围下升温碳化，最终得到碳包覆Fe4N纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，双氰胺、FeCl3·6H2O和去离子水的质量比为（5-10）：（3-5）：（250-350）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，氩气流速为60-100 mL/min，在氩气氛围下升温至900 ℃。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（4）中，反应管内的温度继续升高至1000℃，保持1.5小时。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（5）中，放置在干燥箱中，于180 ℃保温10小时。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（6）中，升温至500-900 ℃维持 1-2小时进行碳化。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（6）中，升温至800℃维持1小时进行碳化。