[发明专利]一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺

权利要求书

1.一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将生物质废弃物用酒精清洗后进行真空干燥，粉碎成粉末，过筛得到粉状A；

2)向粉状A中加入酸溶液，每30～60mL酸溶液中加入1～4g粉状A，所述酸溶液为硫酸溶液或硝酸溶液，且酸溶液的浓度为1～4mol/L，搅拌得混合物B；

3)将混合物B转移至水热感应釜内，并加入碳布作为感应源，将水热感应釜移入水热感应加热设备中，以300～600KHz的感应频率由室温升温到150～180℃，并保温20～50min，然后冷却到室温，取出碳布，将所得产物刮下经去离子水和乙醇清洗抽滤后，烘干得粉状C；

4)配置Fe质量浓度为0.1～0.4％的铁源溶液，向铁源溶液中加入粉状C，每30～60mL铁源溶液中加入1g粉状C，加热搅拌得到D；

5)将D在保护气氛下，以3～10℃/min的升温速率升温至600～900℃并保温1～3h，冷却至室温，所得产物经去离子水和乙醇清洗抽滤后烘干，即得到Fe₃C/C超薄纳米片状复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤1)中生物质废弃物为造纸废渣、废旧报纸、废旧一次性筷子或废旧纸壳。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤1)中真空干燥温度为70～130℃，时间为6～12h；粉碎成粉末后过200～500目筛得到粉状A。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤2)中搅拌方式具体为：采用超声-磁力二合一搅拌法以20～50KHz的频率，200～500r/min的转速搅拌10～40min。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤3)中碳布的长宽高分别为3cm，2cm，0.5cm；步骤3)中烘干温度为80℃，时间为6h。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤4)中铁源为氯化亚铁、四水合氯化亚铁、氯化铁、高氯酸铁、高氯酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硝酸亚铁、硝酸铁、氟化亚铁、氟化铁、溴化亚铁、溴化铁、碘化亚铁和碘化铁中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤4)中加热搅拌具体为：在50～80℃的温度下，以60～90r/min的转速搅拌1～4h。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用碳化铁/碳超薄纳米片状复合电极材料的制备工艺，其特征在于，步骤5)中烘干具体为：在60～90℃温度下真空烘干6～9h。