[發明專利]四氧化三鈷負極材料、非晶碳包覆四氧化三鈷負極材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201210129897.9
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102659192A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 俞迎霞;王秀麗;涂江平;谷長棟
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;H01M4/52;H01M4/131
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種四氧化三鈷負極材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將可溶性鈷鹽和六次甲基四胺溶于水中，得到含可溶性鈷鹽與六次甲基四胺的水溶液；

2)將導電金屬基片置于步驟1)中含可溶性鈷鹽與六次甲基四胺的水溶液中，在80℃～150℃保溫3h～12h，得到沉積有氫氧化鈷薄膜的導電金屬基片；

3)將步驟2)中沉積有氫氧化鈷薄膜的導電金屬基片在保護性氣體下200℃～400℃煅燒1h～3h，得到四氧化三鈷負極材料。

2.根據權利要求1所述的四氧化三鈷負極材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述的可溶性鈷鹽為硝酸鈷、硫酸鈷、醋酸鈷或氯化鈷。

3.根據權利要求1所述的四氧化三鈷負極材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述的含可溶性鈷鹽與六次甲基四胺的水溶液中可溶性鈷鹽的濃度為0.1mol/L～0.15mol/L，所述的含可溶性鈷鹽與六次甲基四胺的水溶液中六次甲基四胺的濃度為0.2mol/L～0.9mol/L，所述的可溶性鈷鹽與六次甲基四胺的摩爾比為1∶2～6。

4.根據權利要求1所述的四氧化三鈷負極材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述的導電金屬基片為泡沫鎳片。

5.根據權利要求1所述的四氧化三鈷負極材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述的導電金屬基片進行預處理后置于步驟1)中含可溶性鈷鹽與六次甲基四胺的水溶液中，預處理包括：先將導電金屬基片壓平，然后依次用乙醇和丙酮清洗，清洗后將導電金屬基片的一面用絕緣膠保護。

6.一種非晶碳包覆四氧化三鈷負極材料的制備方法，其特征在于，將權利要求1～5任一項制備方法制備的四氧化三鈷負極材料浸入葡萄糖水溶液中，干燥后在保護性氣體下300℃～500℃煅燒1h～8h，得到非晶碳包覆四氧化三鈷負極材料。

7.根據權利要求6所述的非晶碳包覆四氧化三鈷負極材料的制備方法，其特征在于，所述的葡萄糖水溶液中葡萄糖的濃度為0.04mol/L～0.4mol/L，浸在葡萄糖水溶液中的時間為8h～24h。

8.根據權利要求1～5任一項所述的制備方法制備的四氧化三鈷負極材料，其特征在于，包括導電金屬基片以及沉積在導電金屬基片上的四氧化三鈷多孔薄膜，所述的四氧化三鈷多孔薄膜為由納米級層片聚集而成的多孔三維立體網狀結構。

9.根據權利要求6～7任一項所述的制備方法制備的非晶碳包覆四氧化三鈷負極材料，其特征在于，包括導電金屬基片以及沉積在導電金屬基片上的非晶碳包覆四氧化三鈷多孔薄膜，所述的非晶碳包覆四氧化三鈷多孔薄膜為由納米級層片聚集而成的多孔三維立體網狀結構。

10.根據權利要求8所述的四氧化三鈷負極材料或者根據權利要求9所述的非晶碳包覆四氧化三鈷負極材料作為鋰離子電池的負極電極應用。