[发明专利]一种新型氮化铁与多孔碳复合负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种新型氮化铁与多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将非离子型聚丙烯酰胺、尿素和氯化钠，溶于去离子水中，搅拌条件下加入九水合硝酸铁，水浴条件下搅拌至粘稠状；

2）步骤1）中所得样品经液氮冷却后冷冻干燥，干燥后的样品在氩气气氛中煅烧；

3）步骤2)中所得样品用去离子水洗涤过滤，水洗后的样品在真空烘箱中干燥，得到氮化铁与多孔碳复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的新型氮化铁与多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

在步骤1）中，称取1.6g非离子型聚丙烯酰胺、0.1~2g尿素和0.1~5g氯化钠，溶于100mL的去离子水中，搅拌条件下加入0.8g九水合硝酸铁，在60~95℃的水浴条件下搅拌1~8h至粘稠状；

在步骤2）中，将步骤1）中所得样品经液氮冷却后冷冻干燥6~72h，干燥后的样品在氩气气氛中经450~750℃的高温煅烧0.5~4.5h；

在步骤3）中，步骤2)中所得样品用去离子水洗涤过滤，水洗后的样品放置到真空烘箱中在40-90℃的温度条件下干燥2~72h，得到氮化铁与多孔碳复合负极材料。

3.根据权利要求1所述的新型氮化铁与多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述非离子型聚丙烯酰胺与九水合硝酸铁质量比为1：(0.2~2)。

4.根据权利要求1所述的新型氮化铁与多孔碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，将六水合氯化铁或者四水合氯化亚铁代替九水合硝酸铁，保持其他条件相同。

5.一种如权利要求1所述的新型氮化铁与多孔碳复合负极材料的制备方法制备的氮化铁与多孔碳复合负极材料，其特征在于，所述新型氮化铁与多孔碳复合负极材料为Fe₂₄N₁₀与多孔碳复合负极材料。

6.一种利用权利要求5所述新型氮化铁与多孔碳复合负极材料制备锂离子电池的方法，其特征在于，所述制备锂离子电池的方法包括：

将Fe₂₄N₁₀与多孔碳复合负极材料和20％的导电剂混合，再与含10％的粘结剂的N-甲基吡咯烷酮溶液混合，搅拌均匀后涂在铜箔上，放入真空烘箱中在100℃的温度条件下烘干；然后用直径为14mm的切片机切出电极片，放入真空烘箱中在80℃的温度条件下干燥6~12h；然后转移到充满氩气的手套箱中，以金属锂片为对电极，聚丙烯多孔膜为隔膜，1mol/L六氟磷酸锂的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液为电解液，组装成扣式电池。

7.如权利要求6所述制备锂离子电池的方法，其特征在于，所述新型氮化铁与多孔碳复合负极材料：粘结剂的质量比为7：1，所述Fe₂₄N₁₀与多孔碳复合负极材料：导电剂的质量比为7：2。

8.如权利要求6所述制备锂离子电池的方法，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯，所述导电剂为导电碳黑。