[发明专利]异质元素掺杂四氧化三铁/石墨烯负极材料

摘要

异质元素掺杂四氧化三铁/石墨烯负极材料，通过以下方法制备：提供铁盐溶液；提供异质金属盐溶液；提供沉淀剂溶液；将异质金属盐溶液滴入铁盐溶液获得混合金属盐溶液；在混合金属盐溶液中搅拌滴入沉淀剂溶液获得混合溶液；将混合溶液在密闭反应釜中进行溶剂热反应；离心分离获得沉淀物；将沉淀物分散到石墨烯水溶液中形成悬浮液；冷冻干燥悬浮液获得海绵状复合材料；以及碳化处理所得复合材料以形成用于钠离子电池的负极材料。本发明显著提升了四氧化三铁在二次新能源钠离子电池中可逆循环比容量，增强了电池循环时的稳定性，实现电池的高容量、大倍率的快速充放电，使四氧化三铁作为负极材料在新能源领域上具有更广泛的应用前景。

主权项

1.一种用于钠离子电池的负极材料的制备方法，包括：提供三价铁盐并将其溶于乙二醇中获得铁盐溶液；提供异质金属盐并将其溶于乙二醇中获得异质金属盐溶液，其中异质金属选自Mn、Ni、Cu、Mg和Zn；提供沉淀剂并将其溶于乙二醇中获得沉淀剂溶液，其中沉淀剂选自碳酸氢铵、氢氧化钠、乙酸钠、碳酸二乙酯和氨水；将异质金属盐溶液滴入铁盐溶液获得混合金属盐溶液，其中异质金属盐与铁盐的质量比为1：1至1:200；在混合金属盐溶液中搅拌滴入沉淀剂溶液获得混合溶液，其中沉淀剂与所有金属阳离子的摩尔比在1:1至1：3之间；将所得混合溶液在密闭反应釜中进行溶剂热反应，其中加热温度为100℃～280℃，加热时间为6h～24h；离心分离反应产物获得沉淀物；将所得沉淀物分散到石墨烯水溶液中形成悬浮液；冷冻干燥所得悬浮液获得海绵状复合材料，其中冷冻温度为‑30℃～‑120℃；冷冻时间为2h～24h；以及碳化处理所得复合材料以形成用于钠离子电池的负极材料，其中碳化煅烧温度为200℃～1000℃，保温时间为2h～12h，升温速率为1～10℃/min。