[发明专利]一种纳米电极材料的制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种纳米电极材料的制备方法，属于电池材料领域，包括如下步骤，1）配置0.50mol/L的Fe(NO₃)₃溶液；2）用0.50mol/L的Fe(NO₃)₃溶液制备β‑FeOOH；3）对β‑FeOOH进行过滤、干燥和研磨，制得β‑FeOOH成品；本发明实施例区别于传统的制备方法，采用Fe(NO₃)₃•9H₂O溶液取代FeCl₃溶液，通过环氧氯丙烷与水形成的界面和环氧氯丙烷酸解来控制Fe(NO₃)₃的水解，所制备的β‑FeOOH颗粒热稳定性好，制备过程简单，便于大量制备，可控制微粒大小，当β‑FeOOH作为锂离子电池阳极材料时，具有管道夹层结构，便于锂离子可以存储在此空间内，而且具有良好的充放电可逆性、高效性，并且价格低廉，无污染。

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体是一种纳米电极材料的制备方法、应用。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高，环境友好，寿命长且无记忆效应等优点。自1991年日本索尼公司率先将其商品化以来，发展迅速，市场应用范围不断扩大，已经在很多领域有着重要的应用，如手机，笔记本电脑，摄像机等电子产品和交通工具等，目前也正在用作动力电池和大型的储能电池。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成，其中对电池性能影响最大的是电极材料（正、负极材料），而电极材料的形貌和结构对其电化学性能具有非常重要的影响。目前市场上的电极材料主要为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂三元材料、石墨负极材料等，它们粒径D50大多在微米级（10-30um）。现有的电极材料都具有各自的优缺点，适合用于不同的领域，具有一定的局限性，因此，为了适应市场的需要和人们生活的需求，还需要不断开发新的电极材料。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种纳米电极材料的制备方法、应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种纳米电极材料的制备方法，包括如下步骤：

1）配置0.50mol/l的Fe(NO₃)₃溶液；

2）用0.50mol/l的Fe(NO₃)₃溶液制备β-FeOOH；

3）对β-FeOOH进行过滤、干燥和研磨，制得β-FeOOH成品。

作为本发明进一步的改进方案：配置0.50mol/l的Fe(NO₃)₃溶液的具体步骤如下：

a.用药勺取硝酸铁20.5080g，放入电子天平称量；

b.将称量后的硝酸铁倒入小烧杯，加入适量蒸馏水，玻璃棒搅动，加速溶解，静置一段时间；

c.通入玻棒缓慢引流到100ml的容量瓶中，并用蒸馏水洗涤玻棒和烧杯3次；

d.盖上塞子，上下振摇一段时间，旋转瓶塞180，继续振摇；

e.贴上标签，放置。

作为本发明进一步的改进方案：用0.50mol/l的Fe(NO₃)₃溶液制备β-FeOOH的具体步骤如下：

f. 取6.2ml环氧氯丙烷和50ml0.5mol/l的Fe(NO₃)₃溶液反应，直至溶液由黄色转变为橙色，缓缓加入10ml萃取剂，静置一段时间，溶液分黄色和红色两层，用分液漏斗过滤，得β-FeOOH；

g. 重复上述步骤，得大量β-FeOOH。

作为本发明进一步的改进方案：步骤f中，所述Fe(NO₃)₃溶液中的EPC与Cl^-的的比例为0.9:1。