[發明專利]一種具有分級結構的鐵基氟化物納米材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310729059.X
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103682340A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 溫兆銀;鹿燕;吳相偉;靳俊;沈忱
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/136;B82Y30/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

1.一種具有分級結構的鐵基氟化物納米材料，其特征在于：所述材料的尺寸為10～1000nm，其物相組成為至少一種鐵基氟化物，其組裝單元為尺寸在1～100nm的納米線、納米球、納米棒、納米正多面體及納米顆粒中的至少一種。

2.如權利要求1所述的鐵基氟化物納米材料，其特征在于：所述的鐵基氟化物選自FeF₃·H₂O、Fe_1.9F_4.75·0.95H₂O、FeF₃、FeF₃·3H₂O及FeF₂中的至少一種。

3.一種權利要求1或2所述的鐵基氟化物納米材料的制備方法，其特征在于：采用含氟的離子液體作為氟源，無機鐵鹽作為鐵源，利用溶劑熱法，使含氟的離子液體釋放出的氟離子與無機鐵鹽釋放出的鐵離子發生反應。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下操作：在室溫下，將無機鐵鹽溶解在有機溶劑中，然后加入含氟的離子液體，在室溫下攪拌使混合均勻；再利用溶劑熱法，使混合溶液在50～250℃下反應1～96小時；離心分離，收集固體，進行洗滌、干燥。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的無機鐵鹽選用六水三氯化鐵、九水硝酸鐵或七水硫酸亞鐵。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的含氟的離子液體選用陰離子為BF₄^—、PF₆^—、CF₃SO₃^—、(CF₃SO₃）N^—、CF₃CO₂^—中的至少一種的離子液體。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述的有機溶劑選自醇類溶劑、醚類溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、二醇衍生物類溶劑、乙腈、吡啶、苯酚中的至少一種。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：反應體系中，無機鐵鹽的摩爾濃度為0.01～1mol/L，含氟的離子液體的摩爾濃度為0.03～1mol/L，鐵離子與氟離子的摩爾比為1:1～1:20。

9.一種應用權利要求1或2所述的鐵基氟化物納米材料制作的鋰離子電池的正極。