[发明专利]一种花状CuO负极材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种花状CuO负极材料的制备方法，属于锂离子负极材料制备方法领域。它提供了花状CuO负极材料的制备方法，一种花状CuO负极材料的制备方法，包括如下步骤：S01：配置可溶性铜盐溶液，配置沉淀溶液；S02：边搅拌，边将沉淀溶液滴加进入可溶性铜盐溶液中，滴加完毕后，继续搅拌；S03：搅拌结束后，过滤并离心步骤S02中生成的沉淀，对离心后的沉淀物进行干燥；S04：在氮气的保护下，对干燥后的沉淀物进行煅烧，得到花状CuO。本发明具有提高电池性能的稳定性等优点。

技术领域

本发明属于锂离子负极材料制备方法领域，特别涉及一种花状CuO负极材料的制备方法。

背景技术

由于煤、石油等能源属于不可再生能源，而且使用的过程中会造成各种环境污染。经济的不断发展，需要大量的能源作为保障，为了解决这一矛盾，各国都在大力提倡新能源，例如锂电动力汽车，锂电储能电站等。在这种背景下，锂离子电池就得到了飞速的发展，尤其是电动汽车的发展。然而，在飞速发展的同时，电动汽车的一些技术瓶颈也在逐渐的显现出来。比如续航里程、快速充电和安全性等问题，这其中又以续航里程更为关注。续航里程的问题对锂电池的比容量提出了要求，需要更高比容量的正极和负极材料应用到锂离子电池。

目前商业化的负极材料——石墨，由于其比容量低，一定程度上限制了锂离子电池比容量的提高。所以，提高负极材料的比容量和寻找石墨的替代材料就显得很重要。CuO作为潜在的负极材料具有高的比容量(670mAh·g^-1)、无毒、安全、易制备、易储存和自然资源丰富的特点，它作为石墨的替代材料被寄予厚望。

然而，CuO作为锂离子负极材料存在的问题主要有：(1)首次的不可逆容量高；(2)在充放电过程中产生较大的体积变化(174％)，导致的直接后果就是CuO的粉化，使得CuO活性材料在集流体上脱落，最终导致电池的循环性能差；(3)由于CuO是P型半导体，电子电导率较低，因而其动力学性能不够好，直接影响锂离子电池的倍率性能和循环性能。

克服这些问题最行之有效的方法就是制备多级结构的CuO负极材料，从其形貌上抑制结构变化所带来的不良后果，花状结构属于多级结构，比表面积大，与电解液的接触好，形成的界面效应优，从而可以提升电池的循环性能，而且此方法操作简单易于放大，提高了制造效率，因而花状CuO负极材料呈现出优越的电化学性能和潜在的工业化生产特点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种花状CuO负极材料的制备方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种花状CuO负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：配置可溶性铜盐溶液，配置沉淀溶液；

S02：边搅拌，边将沉淀溶液滴加进入可溶性铜盐溶液中，滴加完毕后，继续搅拌；

S03：搅拌结束后，过滤并离心步骤S02中生成的沉淀，对离心后的沉淀物进行干燥；

S04：在氮气的保护下，对干燥后的沉淀物进行煅烧，得到花状CuO。

优选地，步骤S01中，将可溶性铜盐加入到去离子水中溶解得到0.01-1mol/L可溶性铜盐溶液。

优选地，可溶性铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或任意组合。

优选地，步骤S01中，将沉淀剂加入到去离子水中溶解得到0.01-2mol/L沉淀溶液。

优选地，沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾中的一种或任意组合。

优选地，步骤S02中，搅拌速度为1-10rps，滴加速度为0.1-5mL/s。

优选地，煅烧温度为200-300℃，干燥温度为40-60℃。