[發明專利]一種高陽極利用率電池材料及制備方法

有效

• 申請號: 201410076128.6
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103789589A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 張群;王玲;趙浩峰;潘子云;謝艷春;龔國慶;徐小雪;何曉蕾;王冰;鄭澤昌;陸陽平;趙圣哲;張仕昭;宋超;邱奕婷;趙佳玉;王易秋;熊俊;王賀強
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/02;C22C1/06;H01M4/46
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種高陽極利用率電池材料，其特征是：各成分的重量百分含量為：Si?0.1-0.4%，Pr?0.01-0.03%，Ba?0.01-0.04%，Fe?0.02-0.04%，Li?0.01-0.03%，Os?0.01-0.03%，Cu?0.5-0.9%，Al?4-8%，其余為Mg。

2.權利要求1所述高陽極利用率電池材料的制備方法，其特征是：包括以下步驟：

1）首先按照上述成分進行配料，原料Si、Pr、Ba、Fe、Li、Os、Cu、Al、Mg以純物質形式加入，純度均大于99.9%；

2）采用坩堝電阻爐熔煉合金原料，先將坩堝加熱至400～500℃，然后在坩堝壁及底部均勻地撒上占合金原料重量2-4%的鎂熔劑；然后將合金原料放入坩堝中，再在合金原料上撒上占合金原料重量1-2%的鎂熔劑，然后加熱坩堝，待坩堝中合金原料全部熔化后，撥去液面上的爐渣，撒入占合金原料重量3-5%的鎂熔劑，再將坩堝升溫至720-740℃，保溫4-8min后將熔融液態合金澆入鑄型中；

3）澆注前鑄型先放入充滿液氮的容器，停留20-30分鐘后取出，取出后在3-8分鐘內將步驟2）熔融液態合金澆入鑄型的型腔，得到合金棒；澆注完成10-20分鐘后，將合金棒從鑄型中取出放入箱式電阻爐中加熱，加熱至130-140℃，保溫20-30分鐘，隨爐冷卻至室溫，即得到高陽極利用率電池材料。

3.根據權利要求2所述高陽極利用率電池材料的制備方法，其特征是：步驟2）中鎂熔劑中各成份的重量百分比為：KCl?20-26%，MgCl₂?53-58%，NaCl?2-4%，CaCl_2?3-4%，MgO?0.5-1%，AgCl?0.5-1%，LiCl?0.8-1.3%，其余為CaF₂。

4.根據權利要求2所述高陽極利用率電池材料的制備方法，其特征是：步驟3）中鑄型通過以下方法制作：各成份按重量百分比高嶺石?6-8%，水6-8%，硫磺1-3%，剛玉砂1-2%，其余為石英砂進行配料；通過人工撞實方法將鑄型做好后，置于120-130℃爐中硬化20-30分鐘取出，冷卻至室溫。

5.根據權利要求4所述高陽極利用率電池材料的制備方法，其特征是：所述高嶺石的化學式為Al₄[Si₄O₁₀]·(OH)₈，剛玉砂成分的重量百分含量為?SiO₂?2-4%，其余為Al₂O₃；石英砂成分的重量百分含量為Al₂O₃?1-3%，Fe₂O_3?0.2-0.5%，其余為SiO₂；高嶺石為粉狀，粉粒尺寸為3-5微米；剛玉砂和石英砂為粒狀，尺寸為200-250微米。

6.根據權利要求2所述高陽極利用率電池材料的制備方法，其特征是：步驟3）中合金棒的直徑為10-20mm；合金棒的長度為50-200mm。