[发明专利]一种六角状三氧化二铁/碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于，所述六角状三氧化二铁具有0.5μm的片层结构，且其片层相连；所述六角状三氧化二铁/碳负极材料二次颗粒粒径为3～5 μm；

所述六角状三氧化二铁/碳负极材料由以下方法制成：

（1）将水与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，得均一溶液；

（2）向步骤（1）所得均一溶液中加入铁源与有机配体，搅拌溶解均匀，得混合溶液；所述铁源中铁元素与有机配体的摩尔比为0.5～4.0:1；

（3）将步骤（2）所得混合溶液置于高压反应釜内，密封，加热进行反应，冷却，过滤，洗涤，干燥，得黄色粉末；所述加热的温度为100～160℃，加热的时间为10～24 h；

（4）将步骤（3）所得黄色粉末在惰性气氛中，焙烧，冷却，得六角状三氧化二铁/碳负极材料；所述焙烧的温度为400～600℃，焙烧的时间为2～6h。

2.根据权利要求1所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（1）中，水与N,N-二甲基甲酰胺以体积比1:3～7混合。

3.根据权利要求1或2所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述混合溶液中铁离子的摩尔浓度为0.01～0.20 mol/L。

4.根据权利要求1或2所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述铁源为硫酸铁、硝酸铁或三氯化铁，以及它们的水合物中的一种或几种；所述有机配体为反丁烯二酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或3,5-二氨基苯甲酸中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述铁源为硫酸铁、硝酸铁或三氯化铁，以及它们的水合物中的一种或几种；所述有机配体为反丁烯二酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或3,5-二氨基苯甲酸中的一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述洗涤的方式为用乙醇和去离子水分别先后交叉洗涤过滤物≥2次；所述干燥的温度为60～100℃，干燥的时间为12～24 h。

7.根据权利要求3所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述洗涤的方式为用乙醇和去离子水分别先后交叉洗涤过滤物≥2次；所述干燥的温度为60～100℃，干燥的时间为12～24 h。

8.根据权利要求4所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（3）中，所述洗涤的方式为用乙醇和去离子水分别先后交叉洗涤过滤物≥2次；所述干燥的温度为60～100℃，干燥的时间为12～24 h。

9.根据权利要求1或2所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（4）中，所述惰性气氛为氩气或氮气。

10.根据权利要求3所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（4）中，所述惰性气氛为氩气或氮气。

11.根据权利要求4所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（4）中，所述惰性气氛为氩气或氮气。

12.根据权利要求6所述六角状三氧化二铁/碳负极材料，其特征在于：步骤（4）中，所述惰性气氛为氩气或氮气。