專利名稱：一種鐵酸鋅基納米復(fù)合材料、制備方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及鋰離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池作為一種新型二次電池正式投入使用已經(jīng)整整20年了，它具有電壓高(4V)、能量密度高、自放電小、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、無污染優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及電動車等可移動設(shè)備上，但其電極材料的局限性制約了鋰離子電池的快速發(fā)展。目前商業(yè)化的鋰離子電池主要采用石墨類碳材料作為負(fù)極材料，石墨材料具有以下缺點(diǎn):①理論比容量僅為372mAh/g，實(shí)際容量更低；②具有高度取向的層狀結(jié)構(gòu)，與有機(jī)電解液的相容性很差:③快速充放電過程中存在石墨層剝離現(xiàn)象，導(dǎo)致容量衰減；④其嵌鋰電位非常接近鋰析出電位，容易產(chǎn)生鋰枝晶現(xiàn)象，造成安全隱患。因此，企圖進(jìn)一步提高石墨類負(fù)極材料的性能難度相當(dāng)大。為了滿足人們對高容量電池的需求，必須研制出新一代高容量高性能的負(fù)極材料。當(dāng)前對高容量負(fù)極材料的研究主要集中在兩大類:一類為Si和Sn的單質(zhì)材料及其氧化物，或其復(fù)合材料，另一類為金屬氧化物。鐵酸鋅(ZnFe2O4)作為一類過渡金屬氧化物展現(xiàn)出高容量的特征，但是純相ZnFe2O4負(fù)極材料也具有一些致命弱點(diǎn)，例如材料導(dǎo)電性較差；鋰離子的反復(fù)脫嵌引起材料“體積膨脹”現(xiàn)象，導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)遭到破壞，粉化，鋰離子的擴(kuò)散路徑變長，從而影響鋰離子電池的循環(huán)性能和倍率性能。目前國際上關(guān)于ZnFe2O4負(fù)極材料的報(bào)道主要局限于制備純相ZnFe2O4納米粉體或者薄膜材料，而其復(fù)合材料也僅局限于制備ZnFe204/C的納米纖維。如采用固相法和水熱法制備尖晶石結(jié)構(gòu)的純相ZnFe2O4納米顆粒(ZnFe2O4的固相法和水熱法制備及其電化學(xué)性能研究，白瑩、丁玲紅、張偉風(fēng)，物理學(xué)報(bào)，60，058201，2011);采用尿素燃燒法制備的純相ZnFe2O4 納米顆粒(High capacityZnFe204anode material for lithium ion batteries,Yu Ding, Yifu Yang, Huixia Shao, Electrochimica Acta, 53, 2380 - 2385, 2008);米用水熱法制備多孔微球狀的純相ZnFe2O4納米顆粒(Lithium storage in hollow sphericalZnFe204as anodematerials for lithium ion batteries,Xianwei Guo, Xia Lu, XiangpengFang, Ya Mao, Zhaoxiang Wang, Liquan Chen, Xiaoxue Xu, Hong Yang,Yinong Liu,Electrochemistry Communications, 12,847 - 850, 2010);采用脈沖激光沉積法制備純相ZnFe2O4薄膜材料(鋰離子電池薄膜電極材料的制備及其電化學(xué)性質(zhì)研究，儲艷秋，復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文，2003);采用靜電紡絲法制備ZnFe204/C的一維納米纖維材料(鋰離子電池負(fù)極材料ZnFe204C納米纖維的制備方法，湘潭大學(xué)，肖啟振，吳麗娟，CN 102154739A)。這些報(bào)道或?qū)＠苽涞牟牧隙酁榧兿郱nFe2O4,性能不夠理想，難以實(shí)用，且制備工藝較為繁瑣。因此，如何開發(fā)出一種基于ZnFe2O4的具有高容量，高循環(huán)穩(wěn)定性能，且制備工藝簡單的納米復(fù)合材料，是本領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種ZnFe2O4基納米復(fù)合材料。所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料具有高容量，高循環(huán)穩(wěn)定性能。所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料為ZnFe204/M0，其中MO為金屬氧化物，所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料是由具有尖晶石結(jié)構(gòu)的ZnFe2O4納米顆粒與MO納米顆粒團(tuán)聚而成的二次粒子。所述納米顆粒指粒徑為0.1nnTl μ m的顆粒。所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料具有微米級尺寸，平均粒度為f 50 μ m ；比表面積為I 20m2/g。所述ZnFe204/M0指ZnFe2O4和MO的復(fù)合材料。所述金屬氧化物是所屬領(lǐng)域已知材料或新材料，在金屬氧化物中金屬與氧的摩爾比不限于1: 1，所述金屬氧化物的例子可以為ZnO、Fe2O3、CoO、Ni O、CuO、MnO、TiO2、CrO3、VO2中的I種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實(shí)例包括ZnO和Fe2O3的組合，CoO和 NiO 的組合，CuO、MnO 和 TiO2 的組合，Ti02、CrO3 和 VO2 的組合，F(xiàn)e2O3、CoO、NiO 和 CuO 的組合，Co0、Ni0、Cu0、Mn0 和 TiO2 的組合，ZnO、Fe203、CoO、NiO、CuO 和 MnO 的組合，CoO, NiO,CuO、MnO、TiO2、CrO3 和 VO2 的組合等。本發(fā)明所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料中ZnFe2O4和MO的比例可以由所屬領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)整，在本發(fā)明中不再就此進(jìn)行限定。本發(fā)明的目的之一還在于提供一種所述ZnFe2CVMO納米復(fù)合材料的用途。所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料可用作鋰離子電池負(fù)極材料。針對現(xiàn)有ZnFe2O4及其復(fù)合材料制備工藝的繁瑣，本發(fā)明的目的之一還在于提供一種所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料制備方法，其中，MO為ZnO或Fe203。所述方法生產(chǎn)流程簡單，無苛刻條件，易于工業(yè)化。所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，其中，MO為ZnO或Fe2O3,其制備方法包括:以鋅鹽和鐵鹽為原料，添加絡(luò)合劑，經(jīng)由溶膠-凝膠法制備得到。優(yōu)選地，所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料的制備方法，其中，MO為ZnO或Fe2O3，包括以下步驟:(I)將鐵鹽、鋅鹽和絡(luò)合劑在溶劑中混合，得到漿體，其中，所述nZn:nFe不為1:2 ；(2)將步驟(I)得到的漿體在4(T200°C進(jìn)行固化，使?jié){體變成干凝膠，然后冷卻；(3)將步驟(2)得到的干凝膠在氧化氣氛，以及35(T850°C下煅燒，然后冷卻，得到ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料為由ZnFe2O4納米顆粒與MO納米顆粒均勻團(tuán)聚而成的納米復(fù)合材料，其中，MO為ZnO或Fe203。優(yōu)選地，步驟(3)后進(jìn)行:(4)將步驟(3 )得到的ZnFe204/M0納米復(fù)合材料粗料破碎，過篩。所述的鐵鋅混合溶液的濃度沒有具體限定。在步驟(I)中，當(dāng)nZn:nFe> 1:2時(shí)，則最終獲得ZnFe204/Zn0納米復(fù)合材料；當(dāng)nZn:nFe < 1:2時(shí),則最終獲得ZnFe204/Fe203納米復(fù)合材料；所述η指物質(zhì)的量。優(yōu)選地，所述鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅、碳酸鋅、磷酸鋅、草酸鋅、檸檬酸鋅或硫酸鋅中的I種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實(shí)例包括硝酸鋅和氯化鋅的組合，醋酸鋅和碳酸鋅的組合，碳酸鋅、磷酸鋅和草酸鋅的組合，磷酸鋅、草酸鋅和檸檬酸鋅的組合，磷酸鋅、草酸鋅、檸檬酸鋅和硫酸鋅的組合，硝酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅和碳酸鋅的組合，醋酸鋅、碳酸鋅、磷酸鋅、草酸鋅和檸檬酸鋅的組合，硝酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅、碳酸鋅、磷酸鋅和草酸鋅的組合等，特別優(yōu)選為硝酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅或硫酸鋅中的I種或至少2種的組合。優(yōu)選地，所述鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、醋酸鐵、碳酸鐵、磷酸鐵、草酸鐵、檸檬酸鐵或硫酸鐵中的I種或至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實(shí)例包括硝酸鐵和氯化鐵的組合，醋酸鐵和碳酸鐵的組合，碳酸鐵、磷酸鐵和草酸鐵的組合，磷酸鐵、草酸鐵和檸檬酸鐵的組合，磷酸鐵、草酸鐵、檸檬酸鐵和硫酸鐵的組合，硝酸鐵、氯化鐵、醋酸鐵和碳酸鐵的組合，醋酸鐵、碳酸鐵、磷酸鐵、草酸鐵和檸檬酸鐵的組合，硝酸鐵、氯化鐵、醋酸鐵、碳酸鐵、磷酸鐵和草酸鐵的組合等，特別優(yōu)選為硝酸鐵、氯化鐵、檸檬酸鐵或硫酸鐵中的I種或至少2種的組合。優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑為有機(jī)絡(luò)合劑，特別優(yōu)選為檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或蔗糖中的I種或者至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實(shí)例包括檸檬酸和葡萄糖的組合，酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的組合，葡萄糖、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的組合，檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的組合，葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和蔗糖的組合，檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和蔗糖的組合等。優(yōu)選地，步驟(I)所述溶劑為水，特別優(yōu)選為去離子水。優(yōu)選地，步驟(I)所述混合為攪拌，特別優(yōu)選為在恒溫下攪拌。優(yōu)選地，步驟(2)所述固化溫度為45 170°C，特別優(yōu)選為5(Tl50°C。優(yōu)選地,步驟(2)所述固化為恒溫固化。優(yōu)選地，步驟(2 )所述冷卻為自然冷卻。優(yōu)選地，步驟(2)所述冷卻終點(diǎn)為室溫。優(yōu)選地，步驟(2)所述固化在干燥設(shè)備中進(jìn)行；所述干燥設(shè)備型號沒有具體限定，任何一種能使?jié){體進(jìn)行干燥的設(shè)備均可用于本發(fā)明；優(yōu)選地，所述干燥設(shè)備為電熱鼓風(fēng)干燥箱、熱風(fēng)循環(huán)烘箱、防爆烘箱或真空烘箱中的任意I種。優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒為恒溫煅燒。優(yōu)選地,步驟(3)所述氧化氣氛為氧氣和/或空氣氣氛。優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒溫度為37(T750°C，特別優(yōu)選為40(T70(TC。優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒在煅燒爐內(nèi)進(jìn)行；所述煅燒爐型號沒有具體限定，任何一種能將干凝膠進(jìn)行煅燒的設(shè)備均可用于本發(fā)明；優(yōu)選地，所述煅燒爐選用箱式電阻爐、管式燒結(jié)爐或高溫微波灰化爐中的任意I種。優(yōu)選地，步驟(3 )所述冷卻為自然冷卻。優(yōu)選地，步驟(3)所述冷卻終點(diǎn)為室溫。優(yōu)選地,步驟(4)所述破碎采用球磨機(jī)或粉碎機(jī)。采用所述方法制備的基于ZnFe2O4的納米復(fù)合材料顆粒尺寸大小均勻，分散性好，納米ZnFe2O4顆粒與納米MO顆粒交替排列,用作鋰離子電池負(fù)極材料具有高容量，高循環(huán)穩(wěn)定性能。本發(fā)明的目的之一還在于提供一種所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料的制備方法，其中MO為金屬氧化物，例如ZnO、Fe203、CoO、NiO、CuO、MnO、TiO2、CrO3或VO2中的I種或至少2種的組合。
所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，其中MO為金屬氧化物，例如ZnO、Fe203、CoO、NiO、Cu0、Mn0、TiO2XrO3或VO2中的I種或至少2種的組合，其制備方法包括:將純相ZnFe2O4納米粉體和MO納米粉體與絡(luò)合劑混合，經(jīng)由固相煅燒法制備得到，其中MO為金屬氧化物，例如 ZnO、Fe2O3、CoO、NiO、CuO、MnO、TiO2、CrO3 或 VO2 中的 I 種或至少 2 種的組合。所述納米粉體指粒徑為0.1nnTl μ m的粉體。優(yōu)選地，所述混合為物理機(jī)械混合。優(yōu)選地，所述ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，其中MO為金屬氧化物，例如ZnO、Fe203、CoO、NiO、CuO、MnO、TiO2, CrO3或VO2中的I種或至少2種的組合，其制備方法包括以下步驟:(I)將純相ZnFe2O4納米粉體、MO納米粉體和絡(luò)合劑在溶劑中混合，干燥，得到干粉，其中MO為金屬氧化物，例如ZnO、Fe203、Co。、Ni。、CuO、MnO、TiO2, CrO3或VO2中的I種或至少2種的組合；(2)將步驟(I)得到的干粉在氧化氣氛、25(T850°C下煅燒，冷卻，得到ZnFe2O4納米顆粒與MO納米顆粒均勻團(tuán)聚而成的納米復(fù)合材料。優(yōu)選地，步驟(2 )后進(jìn)行:(3 )將步驟(2 )得到的ZnFe204/M0納米復(fù)合材料粗料破碎，過篩。優(yōu)選地，步驟(I)所述溶劑為水。優(yōu)選地，步驟(I)所述干燥溫度為40°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為45 100°C，特別優(yōu)選為50 100。。。優(yōu)選地，步驟(I)所述干燥為攪拌干燥，特別優(yōu)選在恒溫下攪拌干燥；本發(fā)明對攪拌器的型號沒有具體限定，任何一種能夠?qū)⒒旌先芤哼M(jìn)行均勻攪拌的攪拌器均可用于本發(fā)明；優(yōu)選地，所述攪拌可采用恒溫磁力攪拌器或懸臂式機(jī)械攪拌器中的任意I種。優(yōu)選地，步驟(I)所述干燥為噴霧干燥；所述“噴霧干燥”方式指利用噴霧干燥機(jī)將混合溶液進(jìn)行噴霧造粒直接得到干粉，此干粉為由絡(luò)合劑連接的ZnFe2O4納米顆粒和MO納米顆粒組成的二次顆粒；所述噴霧干燥機(jī)可選自高速離心噴霧干燥機(jī)、壓力噴霧干燥機(jī)、混流式噴霧干燥機(jī)中的任意I種。所述噴霧干燥為本領(lǐng)域公知的技術(shù)，本發(fā)明不做具體解釋和限定。優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑為有機(jī)絡(luò)合劑，特別優(yōu)選為檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或蔗糖中的I種或者至少2種的組合，所述組合典型但非限制性的實(shí)例包括檸檬酸和葡萄糖的組合，酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的組合，葡萄糖、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的組合，檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的組合，葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和蔗糖的組合，檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和蔗糖的組合等。優(yōu)選地,步驟(2)所述氧化氣氛為氧氣和/或空氣氣氛。優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒溫度為27(T750°C，特別優(yōu)選為30(T700°C。優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒為恒溫煅燒。優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒在煅燒爐內(nèi)進(jìn)行；所述煅燒爐型號沒有具體限定，任何一種能將干凝膠進(jìn)行煅燒的設(shè)備均可用于本發(fā)明；優(yōu)選地，所述煅燒爐選用箱式電阻爐、管式燒結(jié)爐或高溫微波灰化爐中的任意I種。采用所述方法制備的基于ZnFe2O4的納米復(fù)合材料顆粒尺寸大小均勻，分散性好，納米ZnFe2O4顆粒與納米MO顆粒交替排列,用作鋰離子電池負(fù)極材料具有高容量，高循環(huán)穩(wěn)定性能。本發(fā)明所述恒溫是指溫度波動不超過±2°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:(I)本發(fā)明提供的基于ZnFe2O4的納米復(fù)合材料ZnFe204/M0 (MO為金屬氧化物，例如ZnO、Fe2O3、CoO、NiO、CuO、MnO、TiO2、Cr03、VO2中的I種或至少2種的組合)，用作鋰離子電池負(fù)極材料具有高容量,高循環(huán)穩(wěn)定性能,極大改善了純相ZnFe2O4的電化學(xué)性能；(2)本發(fā)明提供的用作鋰離子電池負(fù)極材料的ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，顆粒尺寸大小均勻，分散性好，且其制備方法簡單，生產(chǎn)流程較短，無苛刻條件，成本較低，易于工業(yè)化。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的ZnFe204/Zn0納米復(fù)合材料SEM圖片。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備的ZnFe204/Zn0納米復(fù)合材料XRD圖譜。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1制備的ZnFe204/Zn0納米復(fù)合材料作負(fù)極材料的充放電曲線。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1制備的ZnFe204/Zn0納米復(fù)合材料作負(fù)極材料的循環(huán)性能曲線。
具體實(shí)施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。實(shí)施例f 4(I)將鋅鹽和鐵鹽溶于去離子水中至完全溶解，再將有機(jī)絡(luò)合劑加入鐵鋅混合溶液中進(jìn)行恒溫?cái)嚢璧玫骄鶆驖{體。(2)將所述均勻漿體移入干燥設(shè)備內(nèi)，在4(T200°C范圍內(nèi)保持恒溫固化，使?jié){體變成干凝膠，然后自然冷卻至室溫。(3)將所述冷卻后的干凝膠移入煅燒爐內(nèi)，在氧化氣氛、35(T850°C的條件下進(jìn)行恒溫煅燒，然后自然冷卻至室溫得到ZnFe204/M0 (MO為ZnO或Fe2O3)納米復(fù)合材料粗料。(4)將所述冷卻后粗料移入球磨機(jī)或粉碎機(jī)進(jìn)行顆粒打散，破碎處理，最后將粉體進(jìn)行過篩得到鋰離子電池負(fù)極材料，鋰離子電池負(fù)極材料為由ZnFe2O4納米顆粒與MO (MO為ZnO或Fe2O3)納米顆粒均勻團(tuán)聚而成的納米復(fù)合材料。具體工藝條件見表I所示。對比例1 4對比例f 2制備方法如實(shí)施例f 4，具體工藝條件見表I所示。對比例3和對比例4是對其他純相ZnFe2O4制備方法及其性能的呈現(xiàn)，對比例3為《ZnFe204的固相法和水熱法制備及其電化學(xué)性能研究》(張偉風(fēng)等，物理學(xué)報(bào)，2011，60:058201)中所述固相法和水熱法制備得到的純相ZnFe2O4粉體；對比例4為《鋰離子電池薄膜電極材料的制備及其電化學(xué)性質(zhì)研究》(儲艷秋，復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文，2003)中所述脈沖激光沉積法制備得到的純相ZnFe2O4薄膜。表I
權(quán)利要求
1.一種ZnFe2O4基納米復(fù)合材料,其特征在于，所述納米復(fù)合材料為ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，其中MO為金屬氧化物。
2.按權(quán)利要求1所述的ZnFe2O4基納米復(fù)合材料,其特征在于,所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料是由具有尖晶石結(jié)構(gòu)的ZnFe2O4納米顆粒與MO納米顆粒團(tuán)聚而成的二次粒子； 優(yōu)選地，所述金屬氧化物為ZnO、Fe2O3、CoO、Ni O、CuO、MnO、Ti02、CrO3、VO2中的I種或至少2種的組合。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的ZnFe2O4基納米復(fù)合材料的用途，其特征在于，所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料可用作鋰離子電池負(fù)極材料。
4.按權(quán)利要求1或2所述的ZnFe2O4基納米復(fù)合材料，其制備方法包括:以鋅鹽和鐵鹽為原料，添加絡(luò)合劑，經(jīng)由溶膠-凝膠法制備得到，其中，MO為ZnO或Fe203。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)將鐵鹽、鋅鹽和絡(luò)合劑在溶劑中混合，得到漿體，其中，所述nZn:nFe不為1:2； (2)將步驟(1)得到的漿體在4(T200°C進(jìn)行固化，使?jié){體變成干凝膠，然后冷卻； (3)將步驟(2)得到的干凝膠在氧化氣氛，以及35(T850°C下煅燒，然后冷卻，得到ZnFe204/M0納米復(fù)合材料，其中，MO為ZnO或Fe2O3。
6.按權(quán)利要求4或5所述 的方法，其特征在于，所述鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅、碳酸鋅、磷酸鋅、草酸鋅、檸檬酸鋅或硫酸鋅中的I種或至少2種的組合，特別優(yōu)選為硝酸鋅、氯化鋅、醋酸鋅或硫酸鋅中的1種或至少2種的組合； 優(yōu)選地，所述鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、醋酸鐵、碳酸鐵、磷酸鐵、草酸鐵、檸檬酸鐵或硫酸鐵中的I種或至少2種的組合，特別優(yōu)選為硝酸鐵、氯化鐵、檸檬酸鐵或硫酸鐵中的I種或至少2種的組合； 優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑為有機(jī)絡(luò)合劑，特別優(yōu)選為檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或蔗糖中的1種或者至少2種的組合。
7.按權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(3)后進(jìn)行: (4)將步驟(3)得到的ZnFe204/M0納米復(fù)合材料粗料破碎，過篩； 優(yōu)選地，步驟(1)所述溶劑為水，特別優(yōu)選為去離子水； 優(yōu)選地，步驟1)所述混合為攪拌，特別優(yōu)選為在恒溫下攪拌； 優(yōu)選地，步驟(2)所述固化溫度為45 170°C，特別優(yōu)選為5(Tl50°C ； 優(yōu)選地，步驟(2)所述固化為恒溫固化； 優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒為恒溫煅燒； 優(yōu)選地,步驟(3)所述氧化氣氛為氧氣和/或空氣氣氛； 優(yōu)選地，步驟(3)所述煅燒溫度為37(T750°C，特別優(yōu)選為40(T700°C。
8.按權(quán)利要求1或2所述的ZnFe2O4基納米復(fù)合材料，其制備方法包括:將純相ZnFe2O4納米粉體和MO納米粉體與絡(luò)合劑混合，經(jīng)由固相煅燒法制備得到，其中MO為金屬氧化物。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)將純相ZnFe2O4納米粉體、MO納米粉體和絡(luò)合劑在溶劑中混合，干燥，得到干粉，其中MO為金屬氧化物； (2)將步驟(I)得到的干粉在氧化氣氛、25(T850°C下煅燒，冷卻，得到ZnFe2O4納米顆粒與MO納米顆粒均勻團(tuán)聚而成的納米復(fù)合材料。
10.按權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，步驟(2)后進(jìn)行: (3)將步驟(2)得到的ZnFe204/M0納米復(fù)合材料粗料破碎，過篩； 優(yōu)選地，步驟(I)所述溶劑為水； 優(yōu)選地，步驟(I)所述干燥溫度為40°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為45 100°C，特別優(yōu)選為50 100。。； 優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑為有機(jī)絡(luò)合劑，特別優(yōu)選為檸檬酸、葡萄糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或蔗糖中的I種或者至少2種的組合； 優(yōu)選地,步驟(2)所述氧化氣氛為氧氣和/或空氣氣氛； 優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒溫度為27(T750°C，特別優(yōu)選為30(T700°C ； 優(yōu)選地，步驟(2)所述 煅燒為恒溫煅燒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種ZnFe2O4基納米復(fù)合材料，所述納米復(fù)合材料為ZnFe2O4/MO納米復(fù)合材料，其中MO為金屬氧化物。所述ZnFe2O4基納米復(fù)合材料是由具有尖晶石結(jié)構(gòu)的ZnFe2O4納米顆粒與MO納米顆粒團(tuán)聚而成的二次粒子。所述金屬氧化物為ZnO、Fe2O3、CoO、NiO、CuO、MnO、TiO2、CrO3和/或VO2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明提供的基于ZnFe2O4的納米復(fù)合材料用作鋰離子電池負(fù)極材料具有高容量，高循環(huán)穩(wěn)定性能，極大改善了純相ZnFe2O4的電化學(xué)性能；顆粒尺寸大小均勻，分散性好，且其制備方法簡單，生產(chǎn)流程較短，無苛刻條件，成本較低，易于工業(yè)化。
文檔編號H01M4/48GK103094558SQ20121055149
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者李子坤, 黃友元 申請人:深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司