[发明专利]一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料及其制备方法在审
申请号: | 202011017750.1 | 申请日: | 2020-09-24 |
公开(公告)号: | CN112117449A | 公开(公告)日: | 2020-12-22 |
发明(设计)人: | 黄柳莺;金汤杰;陈传福 | 申请(专利权)人: | 金汤杰 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M4/1397;H01M4/04;H01M10/052 |
代理公司: | 合肥正则元起专利代理事务所(普通合伙) 34160 | 代理人: | 杨润;周卫 |
地址: | 311811 浙江省绍兴*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 钼酸 聚阴离子 锂电池 负极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料,其特征在于:包括如下重量份原料:钼酸锰基料10-20份、添加料2-5份、粘结剂1-3份;
该负极材料由如下步骤制成:
步骤S1:将醋酸锰和去离子水加入反应釜中,在转速为200-300r/min的条件下,进行搅拌至醋酸锰完全溶解后,加入钼酸钠,继续搅拌10-15min后,在温度为140-150℃的条件下,进行水热4-6h后,过滤去除滤液,将滤饼用去离子水进行洗涤3-5次后,在温度为500-600℃的条件下,进行焙烧3-5h,制得钼酸锰基料;
步骤S2:将步骤S1制得的钼酸锰基料、添加料、粘结剂加入研钵中,加入N-甲基吡咯烷酮,进行研磨分散,至粘稠度为3000-4000cps后,涂布在铜箔上,将铜箔在温度为120-130℃的条件下,进行干燥10-12h,制得负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料,其特征在于:步骤S1所述的醋酸锰、去离子水、钼酸钠的用量比为1g:100mL:2g,步骤S2所述的N-甲基吡咯烷酮的用量为钼酸锰基料质量的20-30%。
3.根据权利要求1所述的一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料,其特征在于:所述的添加料由如下步骤制成:
步骤A1:将石墨和硫酸溶液加入反应釜中,在转速为150-200r/min,温度为25-30℃的条件下,进行搅拌20-25h后,加入硝酸钠,在温度为40-50℃的条件下,继续搅拌5-10min后,加入高锰酸钾,继续搅拌5-10min后,在温度为25-30℃的条件下,加入双氧水,继续搅拌10-15min后,过滤去除滤液,将滤饼用盐酸溶液进行洗涤2-3次后,用去离子水进行洗涤至pH值为7,烘干制得氧化石墨烯;
步骤A2:将氢氧化锂和去离子水加入反应釜中,在转速为200-300r/min的条件下,进行搅拌至氢氧化锂完全溶解,加入双氧水继续搅拌20-30min后,加入钛酸丁酯溶液,继续搅拌20-30min后,在温度为150-160℃的条件下,进行水热5-8h后,过滤去除滤液,制得钛酸锂;
步骤A3:将钛酸丁酯和乙醇加入反应釜中,进行混合至均匀后,在温度为35-40℃的条件下,滴加盐酸溶液,滴加速度为0.05-0.1mL/s,滴加完毕后加入氨水,在转速为1000-1200r/min的条件下,进行搅拌4-6h后,加入步骤A1制得的氧化石墨烯、步骤A2制得的钛酸锂、十二烷基苯磺酸钠,在频率为5-10MHz的条件下,进行超声处理1-2h后,在温度为90-95℃的条件下,进行烘干制得混合料,将混合料、氯化钠、2-甲基咪唑、去离子水加入反应釜中,在转速为300-500r/min的条件下,进行搅拌5-10min后,液氮冷冻并放入冻干机中,冻干20-25h后,在温度为500-600℃的条件下,进行焙烧2-3h,制得添加料。
4.根据权利要求3所述的一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料,其特征在于:步骤A1所述的石墨和硫酸溶液的用量比为1-3g:20mL,硫酸溶液的质量分数为80-85%,高锰酸钾用量为氧化石墨烯质量的50-60%,双氧水的用量为氧化石墨烯质量的1-1.5倍,双氧水质量分数为30-35%,盐酸溶液的质量分数15-20%。
5.根据权利要求3所述的一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料,其特征在于:步骤A2所述的氢氧化锂、双氧水、钛酸丁酯溶液的用量比为0.5g:4mL:4mL,双氧水的质量分数为15-20%,钛酸丁酯溶液为用量比为1g:10mL的钛酸丁酯和乙醇混合。
6.根据权利要求3所述的一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料,其特征在于:步骤A3所述的钛酸丁酯、乙醇、盐酸溶液、氨水的用量质量比为3:2:1:1,盐酸溶液的质量分数为15-20%,氨水的质量分数为10-15%,钛酸丁酯、氧化石墨烯、钛酸锂的用量质量比为3:1:1,十二烷基苯磺酸钠的用量为钛酸丁酯质量的5-10%,混合料、氯化钠、2-甲基咪唑用量质量比为1:20:7-8。
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