[发明专利]一种Fe2

权利要求书

1.一种Fe₂O₃负载碳包覆纳米Co₃O₄的锂离子电池负极材料，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：61-70份双层碳包覆Co₃O₄空心微球纳米纤维、26-32份FeCl₃、3-5份碳纳米管、1-2份十六烷基三甲基溴化铵；

其中，所述双层碳包覆Co₃O₄空心微球纳米纤维制备方法包括以下步骤：(1)向体积比为2-3:1的蒸馏水和乙醇混合溶剂中，加入Co(NO₃)₂和配体1,3,5-三咪唑基苯，溶液转移进水热反应釜，加热至110-130℃，反应15-20h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物、干燥，制备得到Co基金属有机骨架；(2)向体积比为50-60:1的乙醇和质量分数为20-25％的氨水的混合溶液中，加入Co基金属有机骨架、十六烷基三甲基溴化铵，将溶液进行超声分散处理40-60min，再匀速搅拌1-2h，缓慢滴加正硅酸乙酯，反应5-7h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物、干燥，制备得到SiO₂包覆Co基金属有机骨架；(3)将SiO₂包覆Co基金属有机骨架置于气氛电阻炉中，并通入N₂，升温速率为2-4℃/min，先在300-320℃下保温2-3h，再升温至660-680℃，保温煅烧2-3h，将气氛电阻炉冷却至室温，通入N₂/O₂混合气体，两者体积比为1.5-2.4:1，升温至520-540℃，保温煅烧3-4h，煅烧产物为SiO₂-多孔碳包覆Co₃O₄；(4)向物质的量浓度为4.5-5.5mol/L的氢氧化钠溶液中，加入SiO₂-多孔碳包覆Co₃O₄，将溶液在N₂氛围中，置于油浴锅中加热至90-100℃，反应3-4h除去SiO₂层，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物、干燥，制备得到多孔碳包覆Co₃O₄空心微球；(5)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入多孔碳包覆Co₃O₄空心微球和聚丙烯腈，匀速搅拌2-3h，将溶液进行超声分散处理1-2h，超声频率为22-30KHz，将溶液通过静电纺丝机进行静电纺丝过程，静电纺丝机电压为19-21kV，静电纺丝溶液流速为0.8-1.1mL/h，静电纺丝的接收器与注射器针头之间的水平接收距离为20-22cm，制备得到聚丙烯腈-多孔碳包覆Co₃O₄纳米纤维复合物；(6)将聚丙烯腈-多孔碳包覆Co₃O₄纳米纤维复合物置于气氛电阻炉中，并通入N₂，升温速率为3-5℃/min，在500-520℃下保温煅烧3-4h，煅烧产物为双层碳包覆Co₃O₄空心微球纳米纤维；

所述Fe₂O₃负载碳包覆纳米Co₃O₄的锂离子电池负极材料制备方法包括以下步骤：(1)向蒸馏水溶剂中，加入26-32份FeCl₃、3-5份碳纳米管，将溶液在60-70℃下进行超声分散处理2-3h，超声频率为25-35KHz，再加入61-70份双层碳包覆Co₃O₄空心微球纳米纤维和1-2份十六烷基三甲基溴化铵，匀速搅拌1-2h，将溶液转移进水热反应釜，加热至160-180℃，反应6-10h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物、干燥；(2)将固体产物置于气氛电阻炉中，通入体积比为1.5-2.4:1的N₂/O₂混合气体，升温速率为3-5℃/min，在480-500℃下保温煅烧3-4h，煅烧产物为Fe₂O₃负载碳包覆纳米Co₃O₄的锂离子电池负极材料。