本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用水熱法制備鋰離子電池負(fù)極材料微納米結(jié)構(gòu)CuO的方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池由于具有輸出電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)和綠色無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于各類便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車領(lǐng)域,并在新能源電力存儲(chǔ)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但是,目前商業(yè)化的鋰離子電池主要以石墨為負(fù)極,理論比容量低(372mAh/g),將不能滿足飛速發(fā)展的新能源電力存儲(chǔ)高功率和高能量應(yīng)用需求。金屬氧化物因其比容量高、儲(chǔ)量豐富和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為潛在的石墨替代型負(fù)極材料。作為鋰離子電池的負(fù)極材料CuO是一種比容量高(670mAh/g)、價(jià)格低廉、無(wú)毒、制備簡(jiǎn)單等方面的優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。CuO作為一種P型半導(dǎo)體在高溫超導(dǎo)體、感光開(kāi)關(guān)、超級(jí)電容器、鋰離子電池負(fù)極材料等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種鋰離子電池負(fù)極材料微納米結(jié)構(gòu)CuO的制備方法，該方法成本低、操作簡(jiǎn)單。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種鋰離子電池負(fù)極材料微納米結(jié)構(gòu)CuO的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將蒸餾水、尿素按質(zhì)量比50：1混合，并攪拌5小時(shí)以上，得到澄清液；

(2)在攪拌的條件下，向步驟1中的澄清液中滴加硫酸銅水溶液，硫酸銅與步驟1中尿素的摩爾比為1:2，在室溫下攪拌30-60min后得到淺藍(lán)色混液，將淺藍(lán)色混液，轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中于180℃下反應(yīng)8h；

(3)將步驟2所得到的產(chǎn)物離心、并依次使用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌、真空干燥后得到CuO。

本發(fā)明的有益效果是：本方法設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)可控，可重復(fù)性極高。制備所需原料豐富，成本低，無(wú)廢棄物產(chǎn)生。制備的微納米結(jié)構(gòu)CuO負(fù)極材料在鋰離子電池以及其他領(lǐng)域有著極大的潛力應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明微納米結(jié)構(gòu)CuO的SEM圖片；

圖2是本發(fā)明微納米結(jié)構(gòu)CuO的SEM圖片；

圖3是本發(fā)明微納米結(jié)構(gòu)CuO的SEM圖片；

圖4是本發(fā)明CuO的樣品XRD譜圖和標(biāo)準(zhǔn)譜圖的對(duì)比；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明鋰離子電池負(fù)極材料微納米結(jié)構(gòu)CuO的方法，包括以下步驟：

(1)將蒸餾水、尿素按質(zhì)量比50：1混合，攪拌5小時(shí)以上，得到澄清混液；

(2)在攪拌的條件下，向步驟1中的澄清液中滴加硫酸銅水溶液，硫酸銅與步驟1中尿素的摩爾比為1:2，在室溫下攪拌30-60min后，將淺藍(lán)色混液，轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中于180℃下反應(yīng)8h；

(3)將產(chǎn)物離心、依次使用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌、真空干燥后得到CuO粉末。

實(shí)施例1

(1)將60ml蒸餾水與1.2g尿素混合，磁力攪拌6小時(shí)，得到澄清溶液；

(2)在攪拌的條件下，向步驟1中的澄清液中滴加0.01mol硫酸銅溶液，在室溫下攪拌50min后，將淺藍(lán)色溶液轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中于180℃下反應(yīng)8h；

(3)將產(chǎn)物離心、依次使用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌兩次，放入真空干燥后得到CuO微納米粉末。本發(fā)明所制得的球形微納米結(jié)構(gòu)CuO形貌見(jiàn)掃描圖片1、2、3，從圖中可以看出，所得到的自組裝CuO納米結(jié)構(gòu)，形態(tài)均一、規(guī)整，均為花瓣片狀球形結(jié)構(gòu)。這種花瓣片狀球形結(jié)構(gòu)的CuO特別利于鋰離子電池在充電過(guò)程中，較多的鋰離子嵌入負(fù)極材料，從而可增大鋰離子電池的充放電容量，以及提高鋰離子電池的充放電功率。

圖4是本發(fā)明CuO的樣品XRD譜圖和標(biāo)準(zhǔn)譜圖的對(duì)比，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明球形微納米結(jié)構(gòu)CuO的X射線衍射所有衍射峰的位置和衍射強(qiáng)度與CuO標(biāo)準(zhǔn)衍射譜圖(JCPDS NO.04-004-5685)都有著很好的匹配，從而可確定本發(fā)明所制得的鋰離子電池負(fù)極材料微納米結(jié)構(gòu)CuO純度極好，無(wú)其他銅的氧化物等存在。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。