[發明專利]一種Fex

在審

• 申請號: 201911417554.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111129469A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王麗平;汪偉文;王愿習
• 申請（專利權）人: 天目湖先進儲能技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 王雨杰

本發明提供了一種Fe_xO_y?FeS_2?z復合材料及其制備方法和應用，包括以下步驟：將Fe_xO_y粉末于溫度為300～900℃、硫化氫氣體氛圍條件下煅燒0.1～8h，隨爐冷卻，即得到Fe_xO_y?FeS_2?z復合材料。本發明所述的復合材料可應用于高性能鋰離子電池，該復合材料穩定性良好，電子導電率較高，作為鋰離子電池負極材料具有高的比容量、高的倍率性能和優異的循環穩定性。

技術領域

本發明屬于材料合成和電化學領域，尤其是涉及一種Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

鋰離子電池具有高比能量、高充放電效率和長壽命等優點，是目前最具有應用前景的化學電源之一。目前，商業上普遍使用石墨作為鋰離子電池的負極材料，其理論比容量較低(372mAh g^-1)，已經無法滿足人們對高能量密度鋰離子電池的需求。因此，目前很多研究者一直在致力于尋找新型的電極材料以提高鋰離子電池的容量、快速充放電能力、安全性和循環壽命。在這其中，鐵基氧化物具有非常高的理論比容量(～900mAh g^-1)、低成本、資源豐富、無污染等優點引起人們的研究興趣，成為近年來負極材料的研究熱點之一。然而鐵基氧化物導電性較差，在充放電過程中存在較大的體積變化導致電極結構退化、容量迅速下降和循環性能較差，嚴重制約了其在鋰離子電池中的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料及其制備方法和應用，以解決鐵基氧化物導電性較差，在充放電過程中存在較大的體積變化導致電極結構退化、容量迅速下降和循環性能較差的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料，所述復合材料包括Fe_xO_y粉末，所述Fe_xO_y粉末的表面包覆有FeS_2-z。

進一步的，所述的Fe_xO_y粉末為Fe₂O₃粉末或Fe₃O₄粉末。

進一步的，所述Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料中z的取值范圍為0～1。

上述Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料的制備方法，包括以下步驟：將Fe_xO_y粉末于溫度為300～900℃、硫化氫氣體氛圍條件下煅燒0.1～8h，隨爐冷卻，即得到 Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料。

上述Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料在作為鋰離子電池負極材料中的應用。

一種鋰離子電池的負極的制備方法，包括如下步驟：將上述的 Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料與導電劑、黏合劑混合均勻并涂覆在金屬集流體上即制得鋰離子電池的負極，其中，金屬集流體為銅箔，Fe_xO_y-FeS_2-z復合材料中 Fe_xO_y的質量百分數為50％～98％。