[发明专利]一种高铁电池复合正极材料的制备方法

说明书

本发明公共了一种高铁电池复合正极材料的制备方法，通过在高铁酸钾表面包覆一层导电聚合物，导电聚合物能够阻碍高铁酸钾与电解液的接触，同时增强电极材料的导电性，降低电极中电荷转移电阻，而提高了高铁酸盐正极材料的利用率，而高铁酸盐正极材料作为碱性高铁电池的正极材料，让高铁酸钾电池发展及其应用有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及一种电池正极材料的制备方法，尤其涉及一种高铁电池复合正极材料的制备方法。

背景技术

高碳酸钾电池是以六价铁的化合物为正极材料的电池，高铁酸钾电池的理论上的比电容量为406 mAh/g，比碱性Zn-MnO₂电池容量高32%，高铁酸钾具有很强的氧化性，通常可以用于污水处理，高铁酸钾的放电产物为Fe₂O₃·nH₂O，具有絮凝作用，也可以用于污水处理，因此高铁酸钾电池不污染环境，是一种绿色电池。该材料可以用作碱性高铁酸钾电池的正极，也可以用作锂离子电池的正极材料。

高铁酸盐在潮湿的环境中不稳定，易发生分解。在碱性电解液中作为电池的正极材料时，由于高铁酸钾的部分分解，其分解产物的导电性差，使高铁酸钾的利用率及放电效率降低，高铁酸钾的不稳定性阻碍了高铁酸钾碱性电池的发展。

在目前公开的专利及文献报道中，改善高铁酸钾电池稳定性的方法主要有：通过无机化合物SiO₂、ZrO₂或Y₂O₃掺杂的ZrO₂等包覆在高铁酸钾的表面改善高铁酸钾的稳定性；也可以通过小分子有机化合物2,3-萘酞菁或卟啉包覆在高铁酸钾的表面改善高铁酸钾的稳定性；或者在卟啉包覆的高铁酸钾表面再包覆少量铋酸钠。包覆铋酸钠、2,3-萘酞菁、Y₂O₃掺杂的ZrO₂等改善高铁酸钾稳定性的同时改善高铁酸钾的导电性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铁电池复合正极材料的制备方法，该方法通过在高铁酸钾表面包覆一层导电聚合物，导电聚合物能够阻碍高铁酸钾与电解液的接触，同时增强电极材料的导电性，降低电极中电荷转移电阻，从而达到改善高铁酸钾正极稳定性及放电效率的目的。

本发明是通过以下步骤实现的：

一定量的导电聚合物溶解在低沸点溶剂中，向其中加入一定比例的高铁酸钾晶体，再经减压烘干，除去溶剂，即得到导电聚合物包覆的高铁酸钾晶体，将导电聚合物包覆的高铁酸钾电极作为碱性高铁酸钾电池正极。

所述低沸点溶剂可以是乙醚、氯仿、二氯甲烷、乙腈、丙酮、甲苯、苯中的一种或几种。

所述导电聚合物可以是聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯基乙炔及其衍生物中的一种或几种。

所述导电聚合物在包覆后高铁酸钾中所占的质量比例为0-10%之间。

所述高铁酸钾在包覆后高铁酸钾中所占的质量比例为90-100%之间。

所述的电池正极是含有六价铁含氧酸盐的电池。

本发明的技术效果是：本发明通过导电聚合物均匀包覆在高铁酸钾晶体表面，由于导电聚合物难溶于碱性电解液中和导电聚合物电导率高，所以大大提高了高碳酸盐的稳定性及导电性，从而提高了高铁酸盐正极材料的利用率，而高铁酸盐正极材料作为碱性高铁电池的正极材料，让高铁酸钾电池发展及其应用有广阔的前景。

附图说明

图1是实施例所得到的聚3-己基噻吩包覆高铁酸钾的XPS谱图。

图2是实施例所得到的聚3-己基噻吩包覆高铁酸钾的SEM。

具体实施方式