技术摘要：
本申请公开了一种铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料及其制备方法与应用，涉及电化学技术领域。其制备方法包括：将可溶性铁盐、可溶性镍盐、对苯二甲酸溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中，形成澄清溶液；再缓慢滴加氢氧化钠，搅拌均匀；再进行水热反应，冷却、分离、洗涤和冷冻  全部
背景技术：
随着能源危机问题的日益凸显，开发和利用可持续发展的能源已经成为多领域研 究的焦点，其中锂离子电池作为能量转换和储存系统备受关注。锂离子电池负极材料主要 作为储锂的主体，在充放电过程中实现锂离子的嵌入与脱出。作为锂离子电池负极材料，尖 晶石铁氧体具有较高的理论比容量(1000mAh  g-1)相比于常用的商用石墨负极(372mAh  g -1)高出两倍多，同时其原材料丰富价廉，对环境污染小，是新一代锂离子电池负极材料研究 的重点。 对于尖晶石铁氧体而言，作为锂离子电池负极材料，在充放电过程中较大的体积 变化以及较差的锂离子扩散速率是制约其应用的关键因素。其中一种有效地解决途径是构 筑结构稳定的框架结构，可以有效缓解在锂离子嵌入与脱出过程中电极材料发生的体积变 化，有效防止纳米粒子在充放电过程中发生团聚、粉化等不理想情况的发生。铁酸镍作为铁 氧体中的一种，展现了好的电化学性能和高的理论容量(914mAh  g-1)。因此，对铁酸镍这种 高比容量的铁氧体本身进行有效控制合成是提高铁氧体储锂性能的有效方法，具有较好的 应用前景。目前已有文献报道了利用碳材料的特殊结构制备出框架结构的铁氧体复合材 料，但其储锂性能仍有待提高，还不适用于工业化应用。
技术实现要素：
本申请通过提供一种铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料及其制备方法与应用， 解决了现有锂离子电池的负极材料容量低、电化学性能低的问题，提升锂离子电池负极材 料的导电性能，具有较好的恒流充放电性能、储锂性能和倍率性能。 为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案： 本申请实施例提供了一种铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料的制备方法，包括 以下步骤： (1)将可溶性铁盐、可溶性镍盐、对苯二甲酸溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，形成澄 清溶液； (2)向所述澄清溶液中缓慢滴加氢氧化钠，搅拌至混合均匀； (3)步骤(2)所得混合液进行水热反应，反应结束后依次冷却、分离、洗涤和冷冻干 燥，制得铁镍基纳米棒前驱体； (4)将所述铁镍基纳米棒前驱体进行焙烧，焙烧结束后自然冷却至室温，制得所述 铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料。 作为优选，所述可溶性铁盐为三氯化铁和硝酸铁中的至少一种。 作为优选，所述可溶性镍盐为硝酸镍和乙酸镍中的至少一种。 3 CN 111584837 A 说　明　书 2/5 页 作为优选，所述可溶性铁盐与可溶性镍盐的用量摩尔比为2:1。 作为优选，可溶性镍盐与对苯二甲酸的用量摩尔比为1:2-2:1。 作为优选，可溶性镍盐与氢氧化钠的用量摩尔比为65:1-65:10。 作为优选，所述水热反应的反应温度为100-200℃，反应时间为10-30小时。 作为优选，所述步骤(4)中焙烧条件为：在氮气气氛下升温至350℃，保温1-5小时， 再升温至500℃，保温1-5小时。 作为优选，所述铁镍基纳米棒前驱体的直径尺寸为60-200nm。 作为优选，所述铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料为碳骨架支撑与包覆铁酸镍 纳米粒子的类球形多孔结构；所述铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料中铁酸镍的质量百 分含量为70％-90％。 本申请实施例还提供了根据上述制备方法制备得到的铁酸镍金属有机框架衍生 物纳米材料。 本申请实施例还提供了上述铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料在锂离子电池 负极材料中的应用。 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点： 本申请实施例利用金属有机框架法构筑结构稳定的铁镍基纳米棒前驱体框架结 构，然后在氮气气氛下通过焙烧获得碳骨架支撑与包覆铁酸镍纳米粒子的类球形多孔结 构；该多孔结构为铁酸镍纳米粒子与碳骨架的复合材料，其边缘存在一定的孔洞结构。将其 用作锂离子电池负极材料时，这种多孔结构有利于充放电过程中锂离子的扩散和电解液对 电极的润湿作用，同时，由于铁酸镍纳米粒子被碳骨架支撑与包覆，其材料的导电性得到很 大提升，进而表现出较好的恒流充放电性能、储锂性能和倍率性能。 附图说明 图1为本申请实施例制备的铁镍基纳米棒前驱体的透射电镜图(图a为低分辨图， 图b为高分辨图)； 图2为本申请实施例制备的铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料的透射电镜图； 图3为本申请实施例制备的铁镍基纳米棒前驱体和铁酸镍金属有机框架衍生物纳 米材料的XRD图； 图4为本申请实施例制备的铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料的恒流充放电曲 线图(电流密度为100mA  g-1)； 图5为本申请实施例制备的铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料的循环性能曲线 图(电流密度为100mA  g-1)； 图6为本申请实施例制备的铁酸镍金属有机框架衍生物纳米材料的倍率性能曲线 图。