一种镍钴水滑石纳米笼GO材料制造锂离子电池负极方法

本发明属于电池，具体涉及一种镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法。

背景技术：

1、制备纳米结构并将其与先进的模板或活性材料复合的方法是优化锂离子电池(libs)负极材料的关键策略。作为可充电离子电池的重要组成部分，锂离子电池因其环境友好、安全性高以及突出的循环稳定性等优势已广泛应用于能量转换和存储，在便携式设备以及近些年兴起的电动汽车的驱动装置中也广泛应用。然而，石墨作为锂离子电池商用负极材料，由于理论容量值(372mah·g-1)有限，难以满足未来对移动电子快速发展的需求。

2、水滑石作为典型的二维材料，通常表现出可交换的层间阴离子和带正电荷宿主层组成的独特层压结构。由于水滑石组成、结构和形貌易于调节，层压结构带来的丰富活性位点，使其能够方便地与其他材料复合，从而在储能领域表现出极大的应用潜力。但是，水滑石纳米片仍存在着电导率差和严重堆积等问题，限制了其锂的存储性能，直接将其应用于锂离子电池负极材料仍是一个巨大的挑战。所以，考虑利用模板进行生长或将ldh与导电性良好的碳纳米材料复合等方法，试图提高其电化学性能。

3、金属有机框架(mof)是由过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的，是一种具有周期性网络结构以及分子内孔隙的晶体杂化材料。因其具有较高的孔隙率和优秀的比表面积等优点，在储能、催化、气体的吸附与分离等领域具有重要应用。其中，zif-67是最常见的mof材料之一。许多研究人员已经报道了有关金属有机框架zif-67的各种中空结构，这种纳米中空结构具有可控的尺寸、形状和结构，可以在不牺牲多面体主要形状的情况下将材料转化为纳米中空结。了解了zif-67的优点后，考虑其可能会有助于解决水滑石纳米片在生长与应用中所面临的局限，如果将两者结合可以的得到性能优良的电池负极。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其方法包括以下步骤：

3、步骤一、将氧化石墨烯粉末与甲醇混合，通过超声均匀处理得到氧化石墨烯混合溶液，在混合溶液中加入六水合硝酸钴溶液，通过超声均匀处理得到go/co(no3)2溶液；

4、将2-甲基咪唑与甲醇混合，通过超声均匀处理得到2-甲基咪唑混合溶液，将go/co(no3)2溶液与2-甲基咪唑混合溶液混合搅拌，静置24h后进行离心，取出离心产物，对离心产物进行洗涤烘干，得到zif-67/氧化石墨烯复合材料；

5、步骤二、取出部分zif-67/氧化石墨烯复合材料，与混合有ni(no3)2·6h2o的乙醇溶液进行混合，搅拌，超声均匀处理得到紫色粉末，待紫色粉末变成浅绿色粉末后，进行离心处理，洗涤，烘干，得到h-(ni，co)-ldhp/go复合材料；

6、步骤三、将h-(ni，co)-ldhp/go复合材料、导电剂以及粘合剂以7:2:1比例混合，先将h-(ni，co)-ldhp/go复合材料、导电剂混合研磨均匀，再将粘合剂逐滴滴入形成浆液，对浆液进行烘干定型，包裹铜箔，切片，得到电池负极

7、作为优选，步骤一中，go/co(no3)2溶液以及2-甲基咪唑混合溶液的质量比等于0.995-1.000。

8、作为优选，步骤二中，zif-67/氧化石墨烯复合材料以及ni(no3)2·6h2o的乙醇溶液的质量比等于0.000995-0.001000。

9、作为优选，步骤一和步骤二中，超声均匀处理中超声功率为450w，频率40khz，并持续45min。

10、作为优选，步骤一和步骤二中，洗涤利用离心机离心洗涤转速8000rad/min，45min，并进行三次洗涤处理。

11、作为优选，步骤一和步骤二中，烘干处理中，通过60℃对溶液干燥24h。

12、作为优选，步骤三中，烘干定型为将浆液放置到真空干燥机中120℃持续烘干6h。

13、作为优选，所述导电剂为乙炔黑，所述粘合剂为75％聚偏氟乙烯。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本方案通过利用共沉淀与牺牲模板等方法使氧化石墨烯纳米片与h-(ni，co)-ldhp相结合，首先通过共沉淀获得zif-67/go复合材料，然后利用酸性蚀刻法将模板去除，从而形成中空结构，所制备的h-(ni，co)-ldhp/go复合材料具有优越的电化学性能，将h-(ni，co)-ldhp/go复合材料、导电剂以及粘合剂按比例混合制成导电率高，且不易结聚的电极。

技术特征：

1.一种镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的镍钴水滑石纳米笼go材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于，

技术总结
本发明属于电池技术领域，提供一种镍钴水滑石纳米笼GO材料制造锂离子电池负极方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：步骤一、将氧化石墨烯粉末与甲醇混合加入六水合硝酸钴溶液得到GO/Co(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;溶液；将2‑甲基咪唑与甲醇混合得到ZIF‑67/氧化石墨烯复合材料；步骤二、取出部分ZIF‑67/氧化石墨烯复合材料，与混合有Ni(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O的乙醇溶液进行混合得到H‑(Ni，Co)‑LDHP/GO复合材料；步骤三、将H‑(Ni，Co)‑LDHP/GO复合材料、导电剂以及粘合剂以7:2:1比例混合，烘干定型，包裹铜箔，切片，得到电池负极。本发明通过该方式制成导电率高，且不易结聚的电极。

技术研发人员：周胜,张强,高昂,付淑芳,柏松,崔潇尹,崔荣阳
受保护的技术使用者：广州航海学院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17