[發(fā)明專利]用于鋰離子電池負(fù)極材料的四氧化三鈷/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211377998.8
• 申請(qǐng)日: 2022-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN115893509A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建;趙娜;石冬梅;王永剛;趙軍偉;王玉江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C01G51/04
• 分類號(hào): C01G51/04;C01B32/05;H01M4/36;H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 洛陽(yáng)華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41203
• 代理人: 劉亞莉

1.一種用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將可溶性鈷鹽和8-羥基喹啉分別加入到一定體積的無(wú)水乙醇中，充分?jǐn)嚢枋蛊渫耆芙猓玫解掻}溶液和8-羥基喹啉溶液；

(2)將步驟(1)得到的鈷鹽溶液通過(guò)恒壓漏斗逐滴加入到8-羥基喹啉溶液中，并在一定溫度條件下繼續(xù)攪拌一定時(shí)間；

(3)通過(guò)離心機(jī)對(duì)步驟(2)得到的混濁液進(jìn)行離心處理并將離心后得到的固體樣品置于80℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥處理24h，得到8-羥基喹啉鈷有機(jī)配合物，其中，離心過(guò)程中所用溶劑為無(wú)水乙醇；

(4)將步驟(3)中干燥后的有機(jī)配合物樣品在惰性氣氛下高溫?zé)Y(jié)，得到金屬Co/氮摻雜碳復(fù)合材料；

(5)將步驟(4)得到的金屬Co/氮摻雜碳復(fù)合材料在空氣氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，得到Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(1)中可溶性鈷鹽和8-羥基喹啉的摩爾比為1:2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(1)所述可溶性鈷鹽中鈷離子的摩爾濃度為0.02～0.2mol?L^–1，8-羥基喹啉溶液的濃度為0.04-0.4mol?L^–1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(1)所述可溶性鈷鹽為六水合硝酸鈷、四水合乙酸鈷、六水合氯化鈷中的一種或兩種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(2)在25～60℃條件下繼續(xù)攪拌0.5～48h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(4)高溫?zé)Y(jié)的溫度為450～700℃，燒結(jié)時(shí)間為0.5～12h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(5)燒結(jié)的溫度為250～400℃，燒結(jié)時(shí)間為1～6h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰離子電池負(fù)極材料的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所制備的Co₃O₄/氮摻雜碳復(fù)合材料在200mAg^–1電流密度條件下循環(huán)100次，容量保持率達(dá)到79.0％。