(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111511589.8 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 桂林理工大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区建干路12号 (72)发明人 姚金环　徐美奥　李延伟　 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/48(2010.01) H01M 4/485(2010.01) H01M 4/583(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种蔗糖辅助铁矾渣盐酸浸出液制备高性 能复合负极材 料的方法 (57)摘要 本发明公开了一种蔗糖辅助铁矾渣盐酸浸 出液制备高性能Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负极材料 的方法。 (1)将铁矾渣用盐酸浸出后， 液固分离得 到浸出液； (2)取一定量的浸出液按比例加入蔗 糖并超声溶解完全； (3)将步骤(2)中的溶液转移 至坩埚中， 盖上盖子， 在空气气氛下烧结得到 Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负极材料。 本发明法简单， 所需原料 获取容易、 价格低廉， 易于大规模生产， 制备的Fe3O4/ZnFe2O4/C复合材料作为锂离子电 池负极材料具有优异的倍率性能以及较好的循 环稳定性。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 114242977 A 2022.03.25 CN 114242977 A 1.一种蔗糖辅助铁矾渣盐酸浸出液制备高性能Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负极材料的方法， 其特征在于具体步骤为： (1)以工业铁矾渣为原料、 以盐酸为浸出剂进行浸出反应， 反应后液固分离得到铁矾渣 盐酸浸出液， 浸出液中铁离子的物质量浓度为0.167mol/L， 锌离子的物质的量浓度为 0.049mol/L， 氢离 子的物质量浓度为0.851mo l/L； (2)量取30mL步骤(1)所得的铁矾渣盐酸浸出液放入100mL的烧杯中， 按照铁离子与蔗 糖的摩尔比为1:(2～3)的比例向烧杯中加入相应质量的蔗糖， 超声处理0.5小时， 使蔗糖完 全溶解； (3)将步骤(2)所得的溶液转移至100mL的坩埚中， 并盖上盖子， 放入马弗炉中从室温加 热至800℃， 升温速率5℃/分钟， 并在800℃条件下烧结2小 时， 得到Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负 极材料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114242977 A 2一种蔗糖辅助铁矾渣盐酸浸出液制备高性能复合负极材料的 方法 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池负极材料的技术领域， 具体涉及 一种蔗糖辅助铁矾渣盐酸 浸出液制备高性能F e3O4/ZnFe2O4/C复合负极材 料的方法。 技术背景 [0002]我国的锌产量多年位居世界第一， 其中大部分产量都来自湿法炼锌。 由于高闪锌 矿中含有8％～20％的铁， 所以在湿法炼锌的过程中需要设置除铁工序， 常用的除铁方法包 括黄钾铁矾法、 黄钠铁矾法以及黄铵铁矾法。 沉铁所得的铁矾渣中除铁外， 还含有锌、 铟、 银、 铜等有价金属， 但是很难进行资源化利用， 所以被大量堆放在渣场， 不仅会导致大量土 地资源被占用， 铁矾渣中的重金属元素会对环境造成严重污染。 因此， 如何对铁矾渣进行资 源化利用变得十分重要。 同时， 铁基氧化物在作为锂离子电池负极材料 的方面相对于传统 的石墨负极拥有较高的理论比容量， 有着广阔的发展 前景， 但是其容量衰减快、 倍率性能差 的问题严重阻碍了它的发展。 常用的解决办法有 形貌调控、 金属离子掺杂、 金属氧化物或碳 材料复合等， 但整个制备过程比较复杂。 因此， 本发 明提出一种蔗糖辅助铁矾渣浸出液制备 高性能Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负极材料 的方法， 该制备方法不仅简便， 且获得的负极材料表 现出非常好的储 锂性能。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种蔗糖辅助铁矾渣盐酸浸出液制备高性能Fe3O4/ ZnFe2O4/C复合负极材 料的方法。 [0004]具体步骤为： [0005](1)以工业铁矾渣为原料、 以盐酸为浸出剂进行浸出反应， 反应后液固分离得到铁 矾渣盐酸浸出液， 浸出液中铁离子的物质量浓度为0.167mol/L， 锌离子的物质的量浓度为 0.049mol/L， 氢离 子的物质量浓度为0.851mo l/L。 [0006](2)量取30mL步骤(1)所得的铁矾渣盐酸浸出液放入100mL的烧杯中， 按照铁离子 与蔗糖的摩尔比为 1:(2～3)的比例向烧杯中加入相应质量的蔗糖， 超声处理0.5小时， 使蔗 糖完全溶解。 [0007](3)将步骤(2)所得的溶液转移至100mL的坩埚中， 并盖上盖子， 放入马弗炉中从室 温加热至800℃， 升温速率5℃/分钟， 并在800℃条件下烧结2小时， 得到Fe3O4/ZnFe2O4/C复 合负极材 料。 [0008]所制得的F e3O4/ZnFe2O4/C复合负极材 料能应用于制备高性能锂离 子电池。 [0009]本发明的优点： 本发明利用蔗糖辅助 铁矾渣盐酸浸出液制备高性能锂离子电池用 Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负极材料， 为铁矾渣的资源化利用提供了一种新途径， 减缓了铁矾渣 所带来的环境压力。 同时， 本发明方法简单， 所需原料获取容易、 价格低廉， 易于大规模生 产， 制备的Fe3O4/ZnFe2O4/C复合负极材料作为锂离子电池负极材料具有优异的倍率性能以说　明　书 1/3 页 3 CN 114242977 A 3