CN104078656A - 纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的制备方法。(1)将洗净烘干的剑麻纤维在惰性气氛下炭化后磨碎得到剑麻炭粉末。(2)将铁源溶于水中，加入剑麻炭粉末，然后加入沉淀剂，油浴反应一段时间后，洗涤过滤得到负极材料前驱体。(3)将负极材料前驱体在惰性气氛下煅烧，得到黑色固体粉末即纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料。电化学测试表明，本发明制备的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料有着较高的容量和较好的循环稳定性，首次充电比容量达到414mAh/g，显著于石墨负极材料的理论比容量（372mAh/g）。30个循环后充电比容量仍能维持在401mAh/g，是初始充电比容量的96.9%，说明了其良好的循环稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米四氧化三铁/剑麻炭(Nano-Fe3O4/SFC)锂离子电池负极材料的制备方法。
背景技术
锂离子电池的出现，不仅彻底改变了便携式电子市场，而且最近几年已经开始应用于电动汽车，越来越深刻地影响着人们的日常生活。虽然目前技术水平日益成熟，大规模产业化也已开始形成，但是锂离子电池依然存在诸多的不足，例如成本过高、安全性差和使用寿命短等，其中最关键的影响因素就是锂离子电池的电极材料。随着人们生活水平的提高，锂离子电池的需求量日渐增大，对性能也提出了越来越高的要求，因此寻找低成本、高容量的电极材料成为锂离子电池发展和改进的主要方向。
生物质材料是全球储量最丰富的可再生资源，本发明采用剑麻纤维作为原料制备剑麻炭纤维，并通过与四氧化三铁纳米微粒复合制备锂离子电池负极材料，极大地节约了生产成本，测试结果亦表明纳米四氧化三铁/剑麻炭复合材料具有优良的电化学性能，为锂离子电池负极材料的选择提供了一种新的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米四氧化三铁/剑麻炭(Nano-Fe3O4/SFC)锂离子电池负极材料的制备方法，以降低锂离子电池的生产成本，提高其使用性能。
具体步骤为：
（1）将剑麻纤维经过清洗并烘干后置于真空管式电阻炉中，在气体流量为20-100ml/min的惰性气氛下炭化0.5-3小时，炭化温度为600-1000℃，升温速率为1-10℃/min，自然冷却后即获得黑色纤维状的剑麻炭，然后经机械研磨得到粒径为100-300目的剑麻炭粉末。
（2）在100ml水中加入0.5-5g铁源和0.5-5g步骤（1）所得的剑麻炭粉末，然后边搅拌边加入相当于铁源质量1-5倍的沉淀剂，在60-120℃的恒温油浴搅拌反应15-120分钟，过滤，用去离子水洗涤直至pH=7，再用无水乙醇洗涤一遍，最后在60-100℃真空干燥12-24小时，得到负极材料前驱体。
（3）将步骤（2）得到的负极材料前驱体在在气体流量为20-100ml/min的惰性气氛下煅烧0.5-3小时，煅烧温度为500-1000℃，升温速率为1-10℃/min，得到黑色固体粉末即纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料。
（4）将步骤（3）所得纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料、乙炔黑和聚偏氟乙烯（PVDF）按质量百分比为：60-90%、5-35%和5-35%的比例混合，其中负极材料、乙炔黑及PVDF的质量百分比之和为100%，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP），搅拌均匀至糊状，均匀涂抹在厚度为5-20μm的铜箔上，先于40-60℃条件下烘干，再于105-120℃条件下真空干燥12小时，冲制成直径为16mm的圆形极片。
（5）以锂片为负极，步骤（4）得到的圆形极片为正极，微孔聚丙烯膜为隔膜， 1mol/L的LiPF6/EC(碳酸乙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)+ DEC (碳酸二乙酯) 作为电解液（电解液中LiPF6为溶质，溶剂EC+DMC +DEC的体积比为1:1:1），在充满高纯氩气的的手套箱中组装成CR2025型纽扣模拟电池。
（6）将电池封口并放置6-24小时后进行电化学测试。
所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种。
所述的沉淀剂为尿素、醋酸钠、氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钾中的一种或多种。
所述的惰性气体为氩气、氮气和氦气中的一种或多种。
剑麻作为一种生物质能源，具有来源丰富、可再生、易降解、无污染等优点，对环境保护和农业的可持续发展有长远意义。剑麻炭做负极材料具有很好的循环稳定性，而四氧化三铁做负极材料具有很高的理论比容量。本发明方法制备的复合材料充分发挥了两者的协同效应，具有比容量高、循环稳定性好的特点。
电化学测试表明，本发明制备的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料有着较高的容量和较好的循环稳定性，首次充电比容量达到414 mAh/g，显著于石墨负极材料的理论比容量（372 mAh/g）。30个循环后充电比容量仍能维持在401mAh/g，是初始充电比容量的96.9%，说明了其良好的循环稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例制备的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的XRD图。
图2本发明实施例制备的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的SEM图。
图3本发明实施例制备的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的电化学循环性能图。
具体实施方式
实施例：
（1）将剑麻纤维经过清洗并烘干后置于真空管式电阻炉中，在气体流量为40ml/min的氮气气氛下炭化1小时，炭化温度为900℃，升温速率为3℃/min，自然冷却后即获得剑麻炭；然后将剑麻炭以35r/s的转速球磨5小时，得到平均粒径为300目的剑麻炭粉末。
（2）在100ml水中加入1g氯化亚铁和1g步骤（1）所得的剑麻炭粉末，然后边搅拌边加入1g尿素，在95℃的恒温油浴搅拌反应50分钟后，过滤，用去离子水洗涤直至pH=7，再用无水乙醇洗涤一遍，在空气中放置12小时，最后80℃真空干燥24小时，得到负极材料前驱体。
（3）将步骤（2）所得的负极材料前驱体放入真空管式气氛炉中，在40ml/min的氮气气氛下加热到600℃，保温30分钟，升温速率为3℃/min，冷却到室温后取出，得到最终产物为黑色固体粉末即纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池（Nano-Fe3O4/SFC）负极材料，其XRD图见附图1，图1表明该产物为Fe3O4/SFC复合物， 产物的SEM图见附图2，图2表明复合物中的Fe3O4纳米微粒为球形，直径为50-200nm。
（4）将0.4g步骤（3）所得的纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料、0.05g乙炔黑以及0.05g聚偏氟乙烯（PVDF）混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP），搅拌均匀至糊状，均匀涂抹在厚度为10μm的铜箔上，先于60℃条件下烘干，再于100℃条件下真空干燥12小时，用冲片机冲制成直径为16mm的圆形极片。
（5）以锂片为负极，步骤（4）中得到的圆形极片正极，Celgard2400微孔聚丙烯膜为隔膜，1mol/L的LiPF6/EC+DMC+DEC作为电解液，电解液中LiPF6为溶质，溶剂EC+DMC +DEC的体积比为1:1:1，在充满高纯氩气的的手套箱中组装成CR2025型纽扣模拟电池。
（6）将电池封口并放置12小时后测试，在0.01-3V的电压范围和50mA/g的电流密度下进行30次恒流充放电测试。
测试结果（见附图3）表明，复合物Nano-Fe3O4/SFC负极材料的首次放电比容量达到946 mAh/g、充电比容量达到414 mAh/g。30个循环后充电比容量仍能维持在401mAh/g，是初始充电比容量的96.9%，说明了其良好的循环稳定性。
Claims (1)
1. 一种纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将剑麻纤维经过清洗并烘干后置于真空管式电阻炉中，在气体流量为20-100ml/min的惰性气氛下炭化0.5-3小时，炭化温度为600-1000℃，升温速率为1-10℃/min，自然冷却后即获得黑色纤维状的剑麻炭，然后经机械研磨得到粒径为100-300目的剑麻炭粉末；
（2）在100ml水中加入0.5-5g铁源和0.5-5g步骤（1）所得的剑麻炭粉末，然后边搅拌边加入相当于铁源质量1-5倍的沉淀剂，在60-120℃的恒温油浴搅拌反应15-120分钟，过滤，用去离子水洗涤直至pH=7，再用无水乙醇洗涤一遍，最后在60-100℃真空干燥12-24小时，得到负极材料前驱体；
（3）将步骤（2）得到的负极材料前驱体在在气体流量为20-100ml/min的惰性气氛下煅烧0.5-3小时，煅烧温度为500-1000℃，升温速率为1-10℃/min，得到黑色固体粉末即纳米四氧化三铁/剑麻炭锂离子电池负极材料；
所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种；
所述的沉淀剂为尿素、醋酸钠、氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钾中的一种或多种；
所述的惰性气体为氩气、氮气和氦气中的一种或多种。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104852016A (zh) * | 2015-05-17 | 2015-08-19 | 桂林理工大学 | 一种亚微米级硫化铜/剑麻纤维炭锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN105226290A (zh) * | 2015-10-22 | 2016-01-06 | 桂林理工大学 | 一种原位合成铅碳电池负极复合材料的方法 |
| CN105428612A (zh) * | 2015-11-08 | 2016-03-23 | 桂林理工大学 | 一种纳米MoO2-MoSe2@SFC锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN105789579A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-20 | 齐鲁工业大学 | 一种锂离子电池负极材料Fe3 O4 /Fe2 O3 /Fe/C的仿生合成方法 |
| CN109360742A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-19 | 桂林理工大学 | In2O3/剑麻纤维基碳复合材料的制备方法及其应用 |
| CN109449381A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-03-08 | 桂林理工大学 | Bi2O3/剑麻纤维基碳复合材料的制备方法及其应用 |
| CN109449380A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-03-08 | 桂林理工大学 | ZnO/剑麻纤维基碳复合材料的制备方法及其应用 |
| CN110707302A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-17 | 桂林理工大学 | 一种剑麻纤维碳/铅复合材料的制备方法及其应用 |
| CN111710839A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-25 | 桂林理工大学 | 一种Fe3O4-MoO2@SFAC锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN113363489A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-07 | 常州大学 | 三维蜂窝结构Fe3O4生物质炭负极材料的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103208625A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池氧化铁基高性能负极材料的制备方法 |
| CN103326020A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-25 | 湖南工业大学 | 一种磷酸铁锂复合正极材料的制备方法 |
| CN103441242A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-11 | 桂林理工大学 | 基于化学活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法 |
| CN103441280A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-11 | 桂林理工大学 | 水热活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法 |
-
2014
- 2014-07-09 CN CN201410325039.0A patent/CN104078656B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103208625A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池氧化铁基高性能负极材料的制备方法 |
| CN103326020A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-25 | 湖南工业大学 | 一种磷酸铁锂复合正极材料的制备方法 |
| CN103441242A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-11 | 桂林理工大学 | 基于化学活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法 |
| CN103441280A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-11 | 桂林理工大学 | 水热活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104852016A (zh) * | 2015-05-17 | 2015-08-19 | 桂林理工大学 | 一种亚微米级硫化铜/剑麻纤维炭锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN105226290A (zh) * | 2015-10-22 | 2016-01-06 | 桂林理工大学 | 一种原位合成铅碳电池负极复合材料的方法 |
| CN105226290B (zh) * | 2015-10-22 | 2017-05-31 | 桂林理工大学 | 一种原位合成铅碳电池负极复合材料的方法 |
| CN105428612A (zh) * | 2015-11-08 | 2016-03-23 | 桂林理工大学 | 一种纳米MoO2-MoSe2@SFC锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN105789579A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-20 | 齐鲁工业大学 | 一种锂离子电池负极材料Fe3 O4 /Fe2 O3 /Fe/C的仿生合成方法 |
| CN105789579B (zh) * | 2016-03-17 | 2018-06-05 | 齐鲁工业大学 | 一种锂离子电池负极材料Fe3O4/Fe2O3/Fe/C的仿生合成方法 |
| CN109360742A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-19 | 桂林理工大学 | In2O3/剑麻纤维基碳复合材料的制备方法及其应用 |
| CN109449381A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-03-08 | 桂林理工大学 | Bi2O3/剑麻纤维基碳复合材料的制备方法及其应用 |
| CN109449380A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-03-08 | 桂林理工大学 | ZnO/剑麻纤维基碳复合材料的制备方法及其应用 |
| CN110707302A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-17 | 桂林理工大学 | 一种剑麻纤维碳/铅复合材料的制备方法及其应用 |
| CN111710839A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-25 | 桂林理工大学 | 一种Fe3O4-MoO2@SFAC锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN111710839B (zh) * | 2020-05-29 | 2021-07-20 | 桂林理工大学 | 一种Fe3O4-MoO2@SFAC锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN113363489A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-07 | 常州大学 | 三维蜂窝结构Fe3O4生物质炭负极材料的制备方法 |
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