[发明专利]二维碳纳米片层锂离子电池负极材料的热解制备方法

摘要

本发明公开了一种二维碳纳米片锂离子电池负极材料的热解制备方法。该方法过程包括：用去离子水配制含有葡萄糖、硝酸铁和氯化钠的混合溶液，经干燥研磨得粉末；将粉末，在管式炉中通入加热，之后随炉冷却取出研细得到灰黑色粉末；灰黑色粉末分散于去离子水中形成悬浊液，经抽滤、洗涤得到黑色粉末；黑色粉末分散于盐酸中，经水浴加热回流，抽滤、洗涤，得到二维碳纳米片层锂离子电池负极材料。本发明原料廉价易得，制备成本低廉，过程简单易行，可连续化宏量生产，所制得材料石墨化程度高、比表面积大、中孔特征明显，作为锂离子电池负极材料具有良好的循环性能、倍率性能和稳定性，应用前景广阔。

主权项

一种二维碳纳米片锂离子负极材料的热解制备方法，其特征在于包括以下过程：用去离子水溶解葡萄糖、硝酸铁和氯化钠，得到含葡萄糖浓度在0.02~0.04 g/mL，含硝酸铁浓度在0.015~0.025 g/mL，含氯化钠浓度在0.25~0.35 g/mL的混合溶液，将所得的混合溶液加入大培养皿中，敞口置于真空干燥箱于70~90 ℃下烘干，得到均匀混合的固态物质，将所得的固态物质置于研钵中研磨、过100目筛，得到粒径均匀的混合物粉末前躯体样品；将步骤1)制得的前躯体样品均匀铺撒在刚玉方舟底部，将方舟置于管式炉恒温区，以100~400 mL/min的流量通入氩气20~40 min，以排出管式炉内的空气，并以5~10 ℃/min的加热速率升温至250~350 ℃保温1~2 h，之后再以5~10 ℃/min的加热速率加热至600~800 ℃保温2~4 h，之后随炉冷却至室温，经研磨得到灰黑色粉末；将步骤2)制得的灰黑色粉末分散于去离子水中得到悬浊液，对悬浊液进行抽滤，得到黑色物质，用去离子水洗涤，洗涤至洗涤液中无氯化钠为止，之后于温度60~80 ℃下干燥5~8 h，得到黑色粉末；将步骤3)制得的黑色粉末加入到质量分数为37%的盐酸中，配制成含黑色粉末浓度为1~1.5 mg/mL的悬浊液，在温度70~95 ℃下水浴加热回流3~5 h，对所得悬浊液进行抽滤，并用去离子水冲洗，冲洗至洗涤液中无氯离子为止，之后于温度60~80 ℃干燥5~8 h，即得到二维碳纳米片层锂离子电池负极材料。