[发明专利]嵌入式纳米金属负载型碳纳米片锂离子电池负极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种均匀负载嵌入式镍纳米颗粒的碳纳米片锂离子电池负极材料及其制备方法，该方法以糖(壳聚糖、蔗糖、果糖和葡萄糖)为碳源，过渡金属(Fe，Co，Ni)的硝酸盐为金属源和催化剂，以惰性盐(硫酸钠、氯化钠、氯化钾和氯化铯)为模板和分散剂，采用热解法一步制备得到了均匀负载嵌入式镍(或铁或钴)纳米颗粒的二维碳纳米片。本发明方法制得的均匀负载嵌入式镍纳米颗粒二维碳纳米片石墨化程度高，有较高的比表面积和高的导电性，分布均匀，易于分离，且表面呈现多孔结构。其作为锂离子电池负极材料有较好循环和倍率性能。

主权项

一种嵌入式纳米金属负载型碳纳米片锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：1)前驱体制备：称取(0.6～1.0)g镍、铁或钴的硝酸盐、(2.0～3.0)g碳源糖和(5～10)g惰性盐，放入研钵中研磨(10～30)min，然后加入(5～10)mL蒸馏水，搅拌(5～15)min使硝酸盐和碳源溶解，再将得到的混合物放入烘箱中，40～80℃烘干后放入管式炉；2)前驱体热解处理：在保护性气氛下，以(5～10)℃·min‑1程序升温至600‑800℃进行热解处理，在该温度下保持3h以上，然后冷却至室温；3)后处理：将煅烧后的黑色膨胀产物用蒸馏水洗涤除去惰性盐模板，再用蒸馏水洗涤至中性后干燥。