1.一种三氧化二铁纳米管材料,其特征在于:由铁盐、反丁烯二酸和去离子水制备而成;其中,所述铁盐和反丁烯二酸的质量比为1﹕(1~1.8);所述铁盐在水中的浓度为9.25~
13.86g/L;所述铁盐为氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的一种或任意质量比的多种组合物;所述三氧化二铁纳米管材料通过步骤1、将铁盐和反丁烯二酸先后加入到盛有去离子水的容器中并以600~1000r/min的转速搅拌2~6小时,直至全部溶解;其中铁盐和反丁烯二酸的质量比为1:(1~1.8);铁盐在水中的浓度为9.25~13.86g/L;步骤2、将步骤1中的混合水溶液置于高压反应釜中,然后放置在烘箱中进行水热处理,在70℃~90℃温度下保持12~24小时后自然冷却至室温;步骤3、将步骤2中水热后的样品,以4000~7000r/min的转速进行离心分离并用乙醇和去离子水先后洗涤3次;最后将沉淀放入真空干燥中80~100℃进行干燥,得到铁基金属有机骨架纳米纤维;步骤4、将步骤3干燥后的铁基金属有机骨架纳米纤维置于管式炉中,以0.2~0.8L/min的进气量通入空气保护气体,升温速率为0.5~2℃/min,升温到550~600℃并保温2~6小时后自然冷却至室温,制备得到三氧化二铁纳米管材料。
2.一种三氧化二铁纳米管材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)将铁盐和反丁烯二酸先后加入到盛有去离子水的容器中并以600~1000r/min的转速搅拌2~6小时,直至全部溶解;其中铁盐和反丁烯二酸的质量比为1:(1~1.8);铁盐在水中的浓度为9.25~13.86g/L;
(2)将步骤(1)中的混合水溶液置于高压反应釜中,然后放置在烘箱中进行水热处理,在70℃~90℃温度下保持12~24小时后自然冷却至室温;
(3)将步骤(2)中水热后的样品,以4000~7000r/min的转速进行离心分离并用乙醇和去离子水先后洗涤3次;最后将沉淀放入真空干燥中80~100℃进行干燥,得到铁基金属有机骨架纳米纤维;
(4)将步骤(3)干燥后的铁基金属有机骨架纳米纤维置于管式炉中,以0.2~0.8L/min的进气量通入空气保护气体,升温速率为0.5~2℃/min,升温到550~600℃并保温2~6小时后自然冷却至室温,得到三氧化二铁纳米管材料。
3.一种根据权利要求1所述的三氧化二铁纳米管材料的应用,其特征在于,所述三氧化二铁纳米管材料在CR2032扣式锂离子电池中的应用;具体步骤是:(a)按照质量比将三氧化二铁纳米管材料:聚偏氟乙烯粘结剂:导电剂Super P=8:1:1进行混合,搅拌均匀,得到混合物;
(b)将步骤(a)得到的固体混合物与N-甲基吡咯烷酮按照质量比为20:80~25:75进行混合,搅拌均匀,制得浆料;
(c)将步骤(b)得到的浆料涂覆在铜箔上,经干燥、辊压后制得厚度为13~22μm的锂离子电池电极片;
(d)将步骤(c)得到的锂离子电池电极片作为电极正极片,采用微孔聚丙烯膜为隔膜,采用溶剂为等体积的碳酸二甲酯和碳酸二丙酯的1mol/L LiPF6的混合物为电解液,在充满氩气的手套箱中装配成CR2032扣式锂离子电池。