[发明专利]一种钠离子电池蛋黄‑蛋壳结构锑/碳负极复合材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201510328522.9 申请日: 2015-06-15
公开(公告)号: CN104900858B 公开(公告)日: 2017-08-25
发明(设计)人: 张治安;杨富华;付云;赖延清 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: H01M4/38 分类号: H01M4/38;H01M4/583;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M10/36
代理公司: 长沙市融智专利事务所43114 代理人: 魏娟
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 发明公开了一种钠离子电池蛋黄‑蛋壳结构锑/碳负极复合材料的制备方法;该制备方法是先通过还原法制备纳米锑颗粒,再在纳米锑颗粒表面依次包覆二氧化硅层和聚多巴胺层,经炭化后,通过腐蚀法将二氧化硅层除去,得到具有蛋黄‑蛋壳结构的锑/碳负极复合材料;该锑/碳负极复合材料结构具有机械稳定和热稳定性好,且可用于制备质量比容量高、倍率性能好的钠离子电池;该制备方法操作简单、易操作、成本低、适于在工业上实施和大批量生产。
搜索关键词: 一种 钠离子 电池 蛋黄 蛋壳 结构 负极 复合材料 制备 方法
【主权项】:
一种钠离子电池蛋黄‑蛋壳结构锑/碳负极复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将硼氢化钠和氢氧化钠的混合溶液滴加到锑盐溶液中,在搅拌条件下进行还原反应,得到纳米锑颗粒;所述的还原反应是在60~100℃温度下反应1~2h;锑盐、硼氢化钠和氢氧化钠的质量比为1~3:0.5~2:2~5;步骤二:所得纳米锑颗粒通过超声分散在水、无水乙醇和氨水的混合溶液中,再向所述混合溶液中滴加正硅酸乙酯进行水解反应,得到锑@二氧化硅核壳结构产物;纳米锑颗粒与正硅酸乙酯的质量比为1~2:0.5~1;步骤三:将锑@二氧化硅核壳结构产物通过超声分散在盐酸多巴胺溶液中后,向所述盐酸多巴胺溶液中滴加三羟甲氨基甲烷溶液调节其pH为碱性,搅拌,得到锑@二氧化硅@聚多巴胺复合颗粒;步骤四:所得锑@二氧化硅@聚多巴胺复合颗粒置于炉中,在惰性气体或氮气保护下,升温至600~1000℃进行高温炭化,得到锑@二氧化硅@碳颗粒;步骤五:将锑@二氧化硅@碳颗粒置于氢氟酸溶液中进行腐蚀,去除二氧化硅,得到蛋黄‑蛋壳结构锑/碳复合材料;所述的蛋黄‑蛋壳结构锑/碳复合材料粒径大小为200~500nm,纳米锑颗粒粒径大小为50~150nm,蛋壳壳层厚度为20~50nm,纳米锑颗粒的质量含量为20~50%。
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