[发明专利]一种电池负极材料及其制备方法和制备装置在审
申请号: | 201811019530.5 | 申请日: | 2018-09-03 |
公开(公告)号: | CN109167019A | 公开(公告)日: | 2019-01-08 |
发明(设计)人: | 马怡军 | 申请(专利权)人: | 大同新成新材料股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/139 | 分类号: | H01M4/139;H01M4/1393;H01M4/36;H01M4/62 |
代理公司: | 北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙) 11435 | 代理人: | 申绍中 |
地址: | 037002 *** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电池负极材料 石墨烯 制备 钠离子 次预 三次混合 制备装置 前置 结合能 氧化石墨烯水溶液 预处理 氢氧化钠溶液 压强 表面利用率 电化学性能 超声处理 高速离心 高压反应 甲基四胺 扩散性能 去离子水 微波消解 乌洛托品 无水乙醇 氧化石墨 堆叠 离子 应用 | ||
1.一种电池负极材料,其特征在于,所述电池负极材料由以下的原料制成:氧化石墨、去离子水、SnCl4·5H2O、甲基四胺、乌洛托品、氢氧化钠溶液以及无水乙醇。
2.如权利要求1所述的一种电池负极材料,其特征在于,所述SnCl4·5H2O与所述乌洛托品的质量比为1:0.2。
3.一种电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将氧化石墨溶解于去离子水中,得到氧化石墨溶液;
将所述所述氧化石墨溶液超声分散处理,得到氧化石墨烯水溶液;
在所述氧化石墨烯水溶液加入到微波消解仪的高压反应罐中,调至一次预设压强和一次预设温度,反应一次预设时间,得到预处理氧化石墨烯水溶液;
将SnCl4·5H2O溶于去离子水,加入甲基四胺和乌洛托品,得到一次混合液;
在所述一次混合液中逐滴加入0.6mol/L的氢氧化钠溶液,得到二次混合液;
将所述二次混合液置入水热反应釜中密封,反应温度条件为130~150℃,反应时间控制在7h,取出反应物后用无水乙醇洗涤,并干燥处理,得到SnO2钠离子材料;
将所述SnO2钠离子材料溶于所述预处理氧化石墨烯水溶液,超声处理15min,得到三次混合液;
将所述三次混合液加入到微波消解仪的高压反应罐中调至二次预设压强和二次预设温度,反应二次预设时间,得到前置产物;
将所述前置产物进行高速离心水洗,120℃真空干燥,得到所述电池负极材料。
4.如权利要求3所述的一种电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述一次预设压强为5MPa,所述一次预设温度为300℃,所述一次预设时间为6h。
5.如权利要求3所述的一种电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述SnCl4·5H2O与所述去离子水的质量比为1:100。
6.如权利要求3所述的一种电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述二次预设压强为2MPa,所述二次预设温度200℃,所述二次预设时间为8h。
7.一种电池负极材料的制备装置,用于将所述氢氧化钠溶液逐滴加入到所述一次混合溶液中,其特征在于,所述制备装置包括:驱动装置(1)和滴管装置(2),所述驱动装置(1)用于驱动滴管装置(2),所述驱动装置(1)包括伺服电机(11)、螺杆(12)、螺母(13)、滑块(14)以及导轨(15),所述伺服电机(11)与所述螺杆转动连接并带动螺杆(12)转动,所述螺母(13)的中心线与所述螺杆(12)的中心线相重合,所述螺母(13)沿所述螺杆(12)的中心线移动,所述螺母(13)与所述滑块(14)相连接,所述滑块(14)与所述导轨(15)滑动连接;
所述滴管装置(2)包括滴管本体(21)和活塞(22),所述活塞(22)内部设置有溶液容置腔(211),所述活塞(22)通过连接杆(16)与所述滑块(14)相连接,所述滴管本体(21)远离所述驱动装置(1)的一段设置有滴管管嘴(212),所述滴管管嘴(212)的内部与所述溶液容置腔(211)相连通。
8.如权利要求7所述的一种电池负极材料的制备装置,其特征在于,所述活塞(22)的外壁与所述滴管本体(21)的内壁之间设置有密封圈(221)。
9.如权利要求8述的一种电池负极材料的制备装置,其特征在于,所述密封圈(221)包括上密封圈(222)和下密封圈(223),所述上密封圈(222)的形状与所述下密封圈(223)的形状相匹配。
10.如权利要求7至9任意一项权利要求所述的一种电池负极材料的制备装置,其特征在于,所述滴管管嘴(212)的内部呈圆锥台状,所述滴管管嘴(212)的直径在沿从所述驱动装置(1)到所述滴管管嘴(212)的方向上逐渐减小。
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