[发明专利]锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法，采用一步水热法得到Mn3O4中空多面体材料，以盐酸多巴胺作为碳源，通过在氩气环境下灼烧使聚多巴胺碳化在多面体表面。本发明合成的负极材料由于坚固的多面体框架、中间的空隙和包覆的碳壳构成了三重缓冲结构，有效地缓解了负极材料在充放电过程中产生的体积膨胀，极大地提高了材料的循环稳定性能。

主权项

一种锂离子电池用碳包覆四氧化三锰多面体负极材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)按照1：45～50的质量比，将高锰酸钾充分搅拌溶解于甲酰胺中，制得均匀的混合液；(2)按照14～16：1的质量比，将聚乙二醇20000溶于去离子水中，制得均匀的混合液；(3)按照1.3～1.5：1的质量比，将步骤(2)所得的混合液加入到步骤(1)的混合液中，于80℃下搅拌15min，得到溶胶；(4)将步骤(3)所得溶胶在100‑180℃下反应14h；(5)冷却至室温后，将步骤(4)所得产物中的固体分别用去离子水和乙醇洗涤若干次并干燥；(6)按照3.8～4.2的质量比，将步骤(5)所得固体加入到三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，超声0.5h；所述的三羟甲基氨基甲烷缓冲液摩尔浓度为10mM，pH值为8.5；(7)按照1：503.1～503.2的质量比，将盐酸多巴胺加入到步骤(6)所得混合液中，于室温下搅拌6h；(8)将步骤(7)所得固体分别用去离子水和乙醇洗涤数次并干燥；(9)将步骤(8)所得产物置于氩气环境下，以3℃/min的升温速率升温至450℃，并在450℃下灼烧6h至恒重，研磨得到Mn3O4@C复合材料粉末。