本發明涉及一種鋰電負極材料的制備方法，特別是涉及一種原位合成碳-氮包覆鋅錳氧的方法。
背景技術：
隨著技術的進步，鋰離子電池將廣泛應用于電動汽車、航空航天及生物醫藥等領域，因此，研究與開發動力用鋰離子電池及相關材料具有重大的意義。對于動力用鋰離子電池而言，其關鍵是提高功率密度和能量密度，而功率密度和能量密度提高的根本是電極材料，特別是負極材料的改善。
碳材料是最早為人們所研究并應用于鋰離子電池商品化的材料，至今仍是大家關注和研究的重點之一，但是碳負極材料存在一些缺陷：電池化成時，與電解液反應形成SEI膜，導致電解液的消耗和較低的首次庫倫效率；電池過充時，可能會在碳電極表面析出金屬鋰，形成鋰枝晶造成短路，導致溫度升高，電池爆炸；另外，鋰離子在碳材料中的擴散系數較小，導致電池不能實現大電流充放電，從而限制了鋰離子電池的應用范圍。
ZnMn2O4是一種尖晶石結構的復合氧化物，是一種廣泛應用的磁性材料，目前也可以作為鋰離子電池負極材料，通過轉化和合金化反應具有較高的Li+儲存容量。該材料被認為是一種具有前途的鋰離子負極材料。
技術實現要素：
為克服現有技術的不足，本發明提供一種原位合成ZnMn2O4@C-N的方法。
一種原位合成碳-氮包覆鋅錳氧的方法，其特征在于，所述碳-氮包覆鋅錳氧為ZnMn2O4@C-N，該方法的具體步驟為：
（1）將摩爾比為Zn/Mn=1:2的ZIF-8與錳鹽加入球磨罐中，加入均勻介質分散，球磨2-5 h；
（2）將上述混合物在真空條件下100~120℃干燥4~6 h，然后在惰性氣氛條件下，250~300℃先加熱3~5 h，再600~800℃煅燒4~6 h，得到ZnMn2O4@C-N。
所述的錳鹽為醋酸錳、硝酸錳、檸檬酸錳和草酸錳中的一種或其組合。
所述的均勻介質為乙醇、丙酮中的一種或其組合。
所述的惰性氣體為氮氣、氬氣的一種或其組合。
本發明提供了一種原位合成碳-氮包覆鋅錳氧的方法，本發明以金屬有機骨架（MOF）2-甲基咪唑鋅鹽（ZIF-8）為鋅源、碳源和氮源，利用球磨輔助高溫固相法制備ZnMn2O4@C-N，碳包覆不僅能夠提高材料的導電性，并且在煅燒過程中能夠阻止顆粒生長；同時，氮摻雜在碳中可進一步提高材料的導電性，進而提高材料的電化學性能，50次循環后放電比容量為390 mAh/g。該制備工藝相對簡單，易操作。
附圖說明
圖1為實施例1ZnMn2O4@C-N的循環壽命圖。
具體實施方式
本發明通過下面具體實例進行詳細的描述，但是本發明的保護范圍不受限于這些實施例子。
實施例一：
將摩爾量比為Zn/Mn=1:2的ZIF-8與醋酸錳加入球磨罐中，加入乙醇分散，球磨2 h，將上述混合物在真空條件下100 ℃干燥6 h，然后在惰性氣氛條件下，250 ℃先加熱5 h，再600 ℃煅燒6 h，得到ZnMn2O4@C-N。圖1是ZnMn2O4@C-N在200 mA/g電流密度下的循環壽命圖，首次放電比容量為1520 mAh/g，經過10次循環后放電比容量相對較穩定，為412mAh/g，到50次循環后放電比容量為390 mAh/g。
實施例二：
將摩爾量比為Zn/Mn=1:2的ZIF-8與硝酸錳加入球磨罐中，加入丙酮分散，球磨2 h，將上述混合物在真空條件下120℃干燥4 h，然后在惰性氣氛條件下，300 ℃先加熱3 h，再700 ℃煅燒5 h，得到ZnMn2O4@C-N。
實施例三：
將摩爾量比為Zn/Mn=1:2的ZIF-8與檸檬酸錳加入球磨罐中，加入乙醇分散，球磨2 h，將上述混合物在真空條件下100 ℃干燥6 h，然后在惰性氣氛條件下，250 ℃先加熱5 h，再750 ℃煅燒4 h，得到ZnMn2O4@C-N。