1.一种三氧化二铁纳米材料,由三氧化二铁纳米片组装成的微纳米管构成,所述三氧化二铁纳米材料的比表面积为75.3-126.2m2·g-1;
所述三氧化二铁纳米材料的制备方法,包括如下步骤:
A、混合工序:将亚铁盐溶于乙二醇与蒸馏水的混合溶剂中,加入抗氧化剂,得到混合溶液a;将草酸和氢氧化钠加入乙二醇和蒸馏水的混合溶剂中,制得混合溶液b;将混合溶液a、b加热至30~80℃,在搅拌条件下,将混合溶液a倒入混合溶液b中,继续搅拌2~30min,得到浑浊溶液;将该浑浊溶液在30-80℃下静置陈化0.5-12小时,然后将沉淀物过滤、洗涤、30-
80℃真空干燥,得到二水合草酸亚铁前驱物粉体;
B、转化工序:将二水合草酸亚铁前驱物粉体分散在浓度为0.05-8.0mol/L碱溶液中,加入过氧化氢,过氧化氢加入量为二水合草酸亚铁前驱物粉体质量的0.1-10倍,在30-99℃下转化处理0.5-8小时,再经过滤、洗涤、干燥,得到由羟基氧化铁纳米片组装成微纳米管粉体;
C、煅烧工序:将微纳米管粉体在240-600℃下焙烧0.1-6小时,自然冷却至室温,即可得到微纳米管状的三氧化二铁红色粉体即三氧化二铁纳米材料。
2.一种三氧化二铁纳米材料的制备方法,包括如下步骤:
A、混合工序:将亚铁盐溶于乙二醇与蒸馏水的混合溶剂中,加入抗氧化剂,得到混合溶液a;将草酸和氢氧化钠加入乙二醇和蒸馏水的混合溶剂中,制得混合溶液b;将混合溶液a、b加热至30~80℃,在搅拌条件下,将混合溶液a倒入混合溶液b中,继续搅拌2~30min,得到浑浊溶液;将该浑浊溶液在30-80℃下静置陈化0.5-12小时,然后将沉淀物过滤、洗涤、30-
80℃真空干燥,得到二水合草酸亚铁前驱物粉体;
B、转化工序:将二水合草酸亚铁前驱物粉体分散在浓度为0.05-8.0mol/L碱溶液中,加入过氧化氢,过氧化氢加入量为二水合草酸亚铁前驱物粉体质量的0.1-10倍,在30-99℃下转化处理0.5-8小时,再经过滤、洗涤、干燥,得到由羟基氧化铁纳米片组装成微纳米管粉体;
C、煅烧工序:将微纳米管粉体在240-600℃下焙烧0.1-6小时,自然冷却至室温,即可得到微纳米管状的三氧化二铁红色粉体即三氧化二铁纳米材料。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中亚铁盐选自七水合硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁铵中的一种或几种,亚铁盐在混合溶液a中的浓度为0.01~2.0mol/L。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中抗氧化剂选自水合肼、盐酸羟胺、抗坏血酸中的一种或几种;抗氧化剂在混合溶液a中的浓度为0.00001~0.5mol/L。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中抗氧化剂为水合肼。
6.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中草酸和氢氧化钠在混合溶液b中的浓度分别为0.011~4.0mol/L和0.011~8.0mol/L,并使得氢氧化钠是草酸物质的量的1~2倍。
7.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中浑浊溶液中草酸的物质的量是亚铁盐的1.1~2倍。
8.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤A中混合溶剂中乙二醇与蒸馏水的体积比为0.25∶1~4∶1。
9.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤B中碱选自氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种,二水合草酸亚铁前驱物粉体分散在碱溶液中的浓度为0.01-6.0mol/L。
10.一种锂离子电池负极材料,使用如权利要求1所述的三氧化二铁纳米材料制成。
11.一种锂离子电池,使用包括如权利要求1所述的三氧化二铁纳米材料制成的负极制成。