[发明专利]碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）将表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、碳纳米管依次加入到乙醇与去离子水的混合液中，其中表面活性剂与碳纳米管的质量比为1:5~1:20，常温下超声3~5h，逐滴加入浓度为0.2~10mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液，其中碳纳米管和聚二烯丙基二甲基氯化铵的质量比为1:5~1:20，充分搅拌混合1~3h后，经离心分离，用去离子水洗涤去除物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化铵，然后置于惰性气体氛围中，40℃~60℃干燥，得到带正电荷的碳纳米管；

（2）将可溶性亚铁盐、草酸、抗坏血酸依次加入乙醇与去离子水的混合液中，常温下搅拌24~52h，得到草酸亚铁络合物溶液，其中可溶性亚铁盐与草酸的摩尔比为1:5~1:10；

（3）将步骤（1）带正电荷的碳纳米管加入至步骤（2）草酸亚铁络合物溶液中，带正电荷的碳纳米管与草酸亚铁络合物的质量比为1:30~1:10，常温下搅拌30min，将可溶性铜盐缓慢加入上述混合溶液中，其中可溶性铜盐与可溶性亚铁盐的摩尔比为1:1~1:9，继续搅拌混合1~2h后，移入高温高压反应釜中，在60℃~150℃下反应6h~24h，待反应完成且自然冷却后，过滤、洗涤和干燥，得到Fe_xCu_1-xC₂O₄/MWCNTs·yH₂O前驱体；

（4）在氩气或氮气气氛下，将步骤（3）的Fe_xCu_1-xC₂O₄/MWCNTs·yH₂O前驱体置于真空管式炉中，200℃~300℃下烧结1h~6h，得到碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：可溶性亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁中的一种或任意比几种；可溶性铜盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜中的一种或任意比几种。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：乙醇与去离子水的混合液是乙醇和去离子水按体积比1:1的比例混合制得。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：可溶性亚铁盐与草酸的摩尔比为1:5~1:10，可溶性亚铁盐与抗坏血酸的摩尔比为5:1~10:1。

5.权利要求1-4中任一项所述的碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料的制备方法制得的碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料。