[发明专利]一种多维复合高性能锂离子电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种多维复合高性能锂离子电池负极材料及其制备方法，首先将过渡金属的硝酸盐和氧化石墨烯按一定比例分散于去离子水中，搅拌混合，进行水热反应，再冷冻干燥，最后进行煅烧处理得到复合材料。本发明产物为零维/一维/二维三元复合结构，其中亚微米球抑制了石墨烯的堆叠，纳米棒对电子和离子有定向运输的作用，还原氧化石墨烯片作为基体提高了活性材料的电导率以及可以缓解充放电过程中过渡金属氧化物体积膨胀的应力。结果表明这种多维的协同效应使得三元复合材料作为锂离子电池负极材料时，具有高的容量和循环稳定性。

主权项

1.一种多维复合高性能锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、将铁和钴的硝酸盐加入盛有去离子水的容器中，硝酸铁和硝酸钴的摩尔比为0.5～1.25:2，搅拌直至硝酸盐完全溶于水中；同时，将尿素和氟化铵加入盛有去离子水的容器中，搅拌直至完全溶于水中；将尿素和氟化铵溶液转移至盛有金属硝酸盐溶液的容器中，搅拌混合20～40分钟；步骤二、将步骤一中的溶液滴入盛有氧化石墨烯的容器中，搅拌混合20～40分钟，超声处理30～60分钟；步骤三、将上述混合溶液转移至不锈钢反应釜中，于140℃～200℃的干燥箱中进行水热反应10～16小时；反应结束后将产物用去离子水离心三次后再用无水乙醇离心三次，将所得黑色样品置于冷冻干燥箱中-50℃干燥20～24小时；步骤四、将步骤三中得到的产物研磨后在管式炉中于进行200～350℃煅烧处理1～3小时，得到三元多维复合材料。