[发明专利]双金属MOF前驱体合成的Ni/NiFe2O4锂离子电池负极材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201811431176.7 申请日: 2018-11-28
公开(公告)号: CN109585825A 公开(公告)日: 2019-04-05
发明(设计)人: 李峻峰;包珊珊;刘磊;杨亚楠;王皓;马悦;李平;赖雪飞 申请(专利权)人: 成都理工大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/525;H01M10/0525
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610059 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 锂离子电池负极材料 制备 前驱体合成 电极材料 双金属 氨基 电子电导率 对苯二甲酸 结构稳定性 可溶性镍盐 倍率性能 材料形貌 传输通道 干燥焙烧 高孔隙率 弥散分布 溶剂热法 循环性能 对设备 前驱体 锂离子 单质 构建 配体 铁盐 合成 复合 应用
【权利要求书】:

1.双金属MOF前驱体合成的Ni/NiFe2O4锂离子电池负极材料,其特征在于:该锂离子电池负极用复合材料由单质Ni和NiFe2O4构成。

2.根据权利要求1所述的双金属MOF前驱体合成的Ni/NiFe2O4锂离子电池负极材料,其特征在于:单质Ni与NiFe2O4两相呈弥散分布。

3.根据权利要求1所述的双金属MOF前驱体合成的Ni/NiFe2O4锂离子电池负极材料,其特征在于:所述复合电极材料具有较高比表面积和高孔隙率,且形貌较为均一,尺寸为200~400nm。

4.根据权利要求1所述的双金属MOF前驱体合成的Ni/NiFe2O4锂离子电池负极材料,其特征在于:经过70次循环后放电容量保持在653.7mAh/g,经过2000mA/g大电流循环后,比容量仍然保持在312mAh/g,当电流恢复100mA/g放电比容量为641mAh/g。

5.根据权利要求1所述的双金属MOF前驱体合成的Ni/NiFe2O4锂离子电池负极材料,其特征在于:以氯化铁,硝酸镍为主原料,氨基对苯二甲酸为配体,N-N二甲基甲酰胺(DMF)为反应介质,采用溶剂热法得到Ni-Fe-MOFs前驱体,然后直接焙烧制备得到Ni/NiFe2O4复合材料,其步骤如下:

(1)称取氯化铁,硝酸镍和氨基对苯二甲酸依次溶于N-N二甲基甲酰胺(DMF)中,室温搅拌均匀使其形成均一、稳定的溶液;

(2)加入0.4mol/L氢氧化钠溶液6mL,持续搅拌1h得到棕色前驱体溶液,然后将获得的前驱体溶液于120℃下溶剂热反应6~24h,反应完成后冷却至室温,沉淀物采用DMF和去离子水各洗涤三次,然后在80℃真空干燥12h得到Ni-Fe-MOF前驱体;

(3)将步骤(2)所得Ni-Fe-MOF前驱体于空气气氛中,500~700℃下焙烧2~4h,得到Ni/NiFe2O4复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,氨基对苯二甲酸与铁离子、镍离子的物质的量之比为2:2:1。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,升温速率为5℃/min。

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