本發(fā)明涉及材料化學領域，尤其涉及一種納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷的制備方法。

背景技術：

近年來，隨著人們的生活水平日益提高，高性能鋰離子電池的需求日益迫切，傳統(tǒng)的鋰離子電池由于能量密度較低，已無法滿足以鋰離子電池為能源的電動汽車或混合動力汽車對高容量、高能量密度等各方面性能的要求。因此，研究和開發(fā)高性能鋰離子電池具有特別重要的意義。而電極材料作為電池的關鍵材料，對鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、能量密度和充放電速率等電化學性能的提高都起著決定性的作用。因此，研究和開發(fā)高性能的電極材料尤為重要。

碳酸鈷在陶瓷業(yè)、采礦業(yè)、農(nóng)業(yè)和分析化學領域中都起到了重要作用，同時也被廣泛應用于生產(chǎn)鈷鹽、鎳氫電池添加劑、偽裝涂料、微量元素肥料及飼料等行業(yè)，尤其是電池行業(yè)。碳酸鈷作為一種鋰離子電池負極材料，已被證實具有較高的容量，但有關碳酸鈷的合成過程存在制備過程復雜、產(chǎn)率低等缺點，且由納米片自組裝形成的球狀結(jié)構(gòu)碳酸鈷未見報道。本發(fā)明以簡單的水熱法首次合成出了納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷，且形貌均勻可控，有很大的應用前景。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷的制備方法，該方法操作簡便，成本低，產(chǎn)率高，且得到的產(chǎn)品純度高，可以大規(guī)模合成。本發(fā)明的納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷的制備方法具體步驟為：

（1）將1-5毫摩爾鈷鹽溶于30-40毫升的無水乙醇中，充分攪拌至溶解；

（2）攪拌過程中，將5-10毫升的氨水加入到步驟（1）的溶液，攪拌5-10分鐘，得到混合溶液；

（3）將5-15毫摩爾的銨鹽加入所述混合溶液中，攪拌30-60分鐘；

（4）將上述最終溶液轉(zhuǎn)入反應釜進行反應，反應溫度為120-200℃，反應時間為10-18小時；

（5）離心清洗、干燥，獲得球狀碳酸鈷材料。

進一步地，所述鈷鹽為氯化鈷或硝酸鈷。

進一步地，所述銨鹽為碳酸銨或碳酸氫銨。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明提供了一種納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷的制備方法，其操作簡便、成本低、純度高、產(chǎn)量高、性能優(yōu)異。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所制得的球狀碳酸鈷的X射線衍射圖。

圖2為本發(fā)明所制得的球狀碳酸鈷的掃描電鏡圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例充分說明本發(fā)明。

實施例1

一種納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷的制備方法，包括以下步驟：

（1）將1毫摩爾硝酸鈷溶于30毫升的無水乙醇中，充分攪拌至溶解；

（2）攪拌過程中，將5毫升的氨水加入到步驟（1）的溶液，攪拌5分鐘，得到混合溶液；

（3）將5毫摩爾的碳酸氫銨加入所述混合溶液中，攪拌30分鐘；

（4）將上述最終溶液轉(zhuǎn)入反應釜進行反應，反應溫度為120℃，時間為18小時；

（5）過濾，用乙醇和去離子水將沉淀離心清洗3次，干燥，獲得球狀碳酸鈷材料。

球狀碳酸鈷材料的結(jié)晶性如圖1中X射線衍射圖譜所示，形貌如圖2中SEM圖片所示。

實施例2

一種納米片自組裝形成的球狀碳酸鈷的制備方法，包括以下步驟：

（1）將5毫摩爾氯化鈷溶于40毫升的無水乙醇中，充分攪拌至溶解；

（2）攪拌過程中，將10毫升的氨水加入到步驟（1）的溶液，攪拌10分鐘，得到混合溶液；

（3）將15毫摩爾的銨鹽加入所述混合溶液中，攪拌60分鐘；

（4）將上述最終溶液轉(zhuǎn)入反應釜進行反應，反應溫度為180℃，時間為14小時；

（5）過濾，用乙醇和去離子水將沉淀離心清洗5次，干燥，獲得球狀碳酸鈷材料。

球狀碳酸鈷材料的結(jié)晶性如圖1中X射線衍射圖譜所示，形貌如圖2中SEM圖片所示。