[发明专利]电池电极材料氧化铁的制备方法及电池电极材料氧化铁和锂离子电池

权利要求书

1.一种电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）将三价铁盐和pH调节剂加入到吐温/乙二醇的水溶液中，混合均匀，得到前驱体溶液；其中，吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :（4-15）:（20-50）；

（b）将前驱体溶液置于150-200℃下水热反应8-15h，得到沉淀物；

（c）将步骤（b）反应得到的沉淀物洗涤，离心，干燥，得到具有中空柱结构的电池电极材料α-Fe₂O₃；

其中，吐温/乙二醇的水溶液是指吐温和乙二醇的水溶液，即向水中添加水溶性有机溶剂吐温和乙二醇，利用吐温和乙二醇调控水溶液的沸点，吐温在水溶液中形成胶体，产生吸附双电层，吸附铁离子导向生长，控制α-Fe₂O₃晶体的形貌和晶型；

所述三价铁盐和pH调节剂的质量比为（400-600）: 1，所述pH调节剂为磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾，所述前驱体溶液的pH为9-11。

2.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :（4-12）:（22-40）。

3.根据权利要求2所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :（4-10）:（25-30）。

4.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，三价铁盐和pH调节剂的质量比为（440-560）: 1。

5.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，三价铁盐和pH调节剂的质量比为（480-520）: 1。

6.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，所述三价铁盐为六水合氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的任意一种或者至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂为磷酸二氢钠。

8.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述前驱体溶液的pH为9-10。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，水热反应的温度为160-190℃；

和/或，水热反应的时间为9-14h。

10.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，水热反应的温度为170-185℃。

11.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，水热反应的温度为175-180℃。

12.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe₂O₃的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，水热反应的时间为10-13h。