[发明专利]碳层包覆纳米四氧化三锰壳核结构材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种碳层包覆纳米Mn3O4壳核结构材料及其制备方法与应用。本发明的纳米Mn3O4@C材料以植物细胞组织为结构导向剂，通过浸渍和分步煅烧合成。合成的材料保留了模板的生物形态，分步煅烧过程中形成氧化物纳米粒子和薄层的生物碳，生物碳的保留促进了Mn3O4纳米分散和晶粒生长，所得材料均匀无明显团聚现象。在电池充放电过程中，生物碳可以有效缓解锂离子脱嵌过程中晶格收缩导致的结构塌陷，并且为体积变化提供了支撑和保护，在循环过程中，碳层可以限制纳米颗粒聚集和体积膨胀，改善电池性能。该材料用于锂离子电池负极材料时，经过250次循环之后，稳定在840 mAhg‑1高比容量，循环库伦效率稳定在99%。