[发明专利]一种制备具有微/纳分级二维片状形貌的高性能锂离子电池用氧化铁负极材料的方法

说明书

本发明公开了一种制备具有微/纳分级二维片状形貌的高性能氧化铁负极材料的方法。(1)将质量比为1:1~3:2的葡萄糖和六水合氯化铁混合，加入去离子水在强搅拌下使其全部溶解；(2)将步骤(1)所得液体置于马弗炉中，在空气气氛中从室温加热至600℃，升温速度5℃/分钟，在600℃条件下烧结180分钟，得到具有微/纳分级二维片状形貌的氧化铁电极材料。本发明方法十分简便、成本低、产率高、制备条件易于控制，适用于大规模生产，制备的氧化铁材料作为锂离子电池负极材料具有较好的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池负极材料的技术领域，具体涉及一种十分简便的制备高性能氧化铁负极材料的方法。

技术背景

随着电动汽车与混合电动汽车的迅速发展，人们对锂离子电池正、负极材料提出了更高的要求。然而，目前商业化锂离子电池负极材料(如碳材料)的自身理论容量有限，其能量密度很难提高。在众多的锂离子电池负极材料中，过渡金属氧化物近年来受到广泛关注，特别是铁的氧化物，因其具有较高的理论容量(800～1000mAhg^-1)、较高的塑性、相对简单的制备方法、无毒、对环境友好、铁原料价格便宜、市场性好等优点而备受青睐。但是，铁氧化物在反复嵌/脱锂过程中会产生结构应变，而使其循环性能变差，从而达不到实际应用的要求。人们在长期研究中发现，同一种组成的负极材料，其微观表面结构不同，材料的电化学循环稳定性会存在着巨大的差异。为此，本发明通过开发一种简便的制备氧化铁负极材料的新方法，改善氧化铁的形貌(微/纳片状形貌)，从而提高其循环稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供十分简便的制备高性能氧化铁负极材料的方法。

具体步骤为：

(1)将质量比为1:1～3:2的葡萄糖和六水合氯化铁混合，加入去离子水在强搅拌下使其全部溶解。

(2)将步骤(1)所得液体置于马弗炉中，在空气气氛中从室温加热至600℃，升温速度5℃ /分钟，在600℃条件下烧结180分钟，得到具有微/纳分级二维片状形貌的氧化铁负极材料。

本发明方法十分简便、成本低、产率高、制备条件易于控制，适用于大规模生产，制备的氧化铁材料作为锂离子电池负极材料具有较高的循环稳定性。

附图说明

图1为实施例1～2制备的氧化铁负极材料的XRD图谱。

图2为实施例1～2制备的氧化铁负极材料的SEM图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，需要指出的是以下实施例是为了本领域的技术人员更好地理解本发明，而不是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述内容做出一些非本质的改进和调整。

实施例1：

(1)将2.0g葡萄糖和2.0g FeCl₃.6H₂O混合均匀，再向其中加入5mL去离子水在强搅拌下使其全部溶解。

(2)将步骤(1)所得的混合溶液在空气气氛中从室温加热至600℃，升温速度5℃/分钟，在600℃条件下烧结180分钟，得到具有微/纳分级二维片状形貌的氧化铁负极材料。

实施例2：

(1)将3.0g葡萄糖和2.0g FeCl₃.6H₂O混合均匀，再向其中加入5mL去离子水在强搅拌下使其全部溶解。

(2)将步骤(1)所得的混合溶液在空气气氛中从室温加热至600℃，升温速度5℃/分钟，在600℃条件下烧结180分钟，得到具有微/纳分级二维片状形貌的氧化铁负极材料。