制备氟化亚铁复合碳纤维材料

传统液态锂离子电池的续航里程一直存在很大的问题，因此高能量密度、高安全性和长寿命的电池技术成为行业发展的迫切需求。为了提高电池的能量密度，除了使用电压平台更高的转化型正极材料，如转化型氟化物，由于F、S 和Se具有较高的电负性，它们提供相对较高的氧化还原电位，金属氟化物、硫化物和硒化合物被广泛研究。它使基于转化的化合物具有高理论比容量，这是插层的化合物正极不能比较的优势，其中，氟化亚铁和氟化铁等铁基氟化物除了其理论比容量高、成本低，还具有资源丰富、环境友好等特点，因此受到了人们的广泛关注[1]。

制备方法

(1) 用胶头滴管称取10g H2SiF6于50ml的离心管中，再称取1.32g左右的铁粉(过量)缓慢倒入塑料离心管中，从溶液中不断生成气泡，这是反应生成了H2，静置反应24小时直至无气泡生成，H2SiF6完全反应;

(2)将反应好的氟化亚铁前驱体溶液6000rmp/min离心5分钟，用滴管吸取上层淡绿色清液倒入玻璃皿中，离心并取上层清液是将未反应完全的铁粉除去，得到不含杂质的前驱体溶液，60°C干燥24小时，干燥期间需查看溶液干燥情况，确保24小时后溶液干燥完全;

(3)干燥好的前驱体在氩气升温至250℃，3℃/min的升温速率，煅烧4小时，烧结冷却后用研钵研磨得到氟化亚铁粉末。伴随着温度的升高，这一步的目的是生成目标产物氟化亚铁，蒸发前驱体中的结晶水水分和除去前驱体中的SiF4;

(4)按质量比碳纤维:氟化亚铁=1:8称取碳纤维和氟化亚铁，并将这两种原料置于不锈钢球磨罐中，量取适量的异丙醇溶剂倒入球磨罐中，随后用球磨机在转速为400rmp/min球磨24小时，这一步的目的在于将两种原料混合均匀，以及在碳纤维和氟化亚铁之间产生结合能;

(5)干燥，研磨，得到氟化亚铁复合碳纤维(FeF2@CF)复合材料。将得到的粉末与粘接剂聚偏氟乙烯(PVDF)，导电剂Super P混合在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中(质量比FeF2@CF:PVDF:Super P=8:1:1)。活性物质载量约为0.5mg/cm²[2]。

参考文献

[1] 湘潭大学. 一种高面容量氟化亚铁正极的制备方法:CN202511819041.8[P]. 2026-04-03.

[2] 邱园. 氟化亚铁正极在固态钠离子电池中的电化学性能研究[D]. 湘潭:湘潭大学,2022.