[发明专利]铁电极复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铁电极复合材料，其特征在于，包括：电化学活性物质和添加剂，电化学活性物质是60-90wt％铁的氧化物或氢氧化物；添加剂包括：(1)含量为复合材料总重量5-20wt％的比表面积200-2500m²/g的高比表面碳粉，包括碳黑、活性炭、碳纳米管、碳纳米纤维、碳气凝胶、石墨烯中的一种或多种；(2)含量为复合材料总重量3-10wt％的NiO或Ni(OH)₂；(3)含量为复合材料总重量2-10wt％的金属硫化物，包括FeS和NiS两种，或包括FeS和NiS和Bi₂S₃三种；

所述复合材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1：用纯水按上述复合材料组成物质的重量百分比称取对应量的FeSO₄.7H₂O、NiSO₄.6H₂O、NH₄NO₃、和/或Bi(NO₃)₃.5H₂O配制成金属离子总浓度为0.5-2mol/L的溶液A，溶液A的pH值控制在2～5；

步骤2：用纯水将NaOH和Na₂S配制成OH^-浓度为0.2-2mol/L的碱溶液B；

步骤3：将所述高比表面碳粉分次加入不停搅拌的溶液A中，继续搅拌0.5-1h；

步骤4：将步骤3中混合物加热到90-95℃后，不停搅拌下将碱溶液B以喷淋方式加入，同时不断鼓入空气；

步骤5：反应完毕，趁热压滤，并用纯水洗涤至不含硫酸根，收集、烘干滤饼；

步骤6：将反应生成复合物滤饼烘干，并在500-750℃条件下在氮气气氛中还原；

步骤7：将还原后的复合物粉碎至过100目筛，即得到铁电极复合材料。

2.根据权利要求1所述的铁电极复合材料，其特征在于：溶液A的密度控制为1.25±0.01g/ml。

3.根据权利要求1所述的铁电极复合材料，其特征在于：溶液B的密度控制为1.15±0.01g/ml。