[發明專利]基于醌類結構的電池負極活性材料及其制備方法和用途有效
| 申請號： | 201410245029.6 | 申請日： | 2014-06-04 |
| 公開（公告）號： | CN104795566B | 公開（公告）日： | 2017-09-26 |
| 發明（設計）人： | 胡勇勝;吳曉燕;穆林沁;丁月君;陳立泉;黃學杰 | 申請（專利權）人： | 中國科學院物理研究所 |
| 主分類號： | H01M4/60 | 分類號： | H01M4/60;H01M10/054 |
| 代理公司： | 北京億騰知識產權代理事務所11309 | 代理人： | 陳霽 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 結構 電池 負極 活性 材料 及其 制備 方法 用途 | ||
1.一種基于醌類結構的電池負極活性材料，其特征在于，所述電池負極活性材料包括以醌類結構為電化學氧化還原反應位點的醌類化合物；
其中，所述醌類化合物包括苯醌鈉鹽衍生物、蒽醌鈉鹽衍生物或萘醌鈉鹽衍生物中的任意一種；所述苯醌鈉鹽衍生物、蒽醌鈉鹽衍生物或萘醌鈉鹽衍生物分別具有以下基團-ONa、-SO3Na中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的電池負極活性材料，其特征在于，所述苯醌鈉鹽衍生物的結構如通式(I)所示：
其中，基團R1、R2、R3、R4中的至少一個基團為-ONa、-SO3Na中的一種，其余基團包括-ONa、-SO3Na、-COONa、-H、-CH3、-NH2、-OCH3、-Cl、-Br或-F中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的電池負極活性材料，其特征在于，所述蒽醌鈉鹽衍生物的結構如通式(Ⅱ)所示：
其中，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8中的至少一個基團為-ONa、-SO3Na中的一種，其余基團包括-ONa、-SO3Na、-COONa、-H、-CH3、-NH2、-OCH3、-Cl、-Br或-F中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的電池負極活性材料，其特征在于，所述萘醌鈉鹽衍生物的結構如通式(Ⅲ)所示：
其中，基團R1、R2、R3、R4、R5、R6中的至少一個基團為-ONa、-SO3Na中的一種，其余基團包括-ONa、-SO3Na、-COONa、-H、-CH3、-NH2、-OCH3、-Cl、-Br或-F中的一種或幾種。
5.一種如上述權利要求1-4任一權項所述的基于醌類結構的電池負極活性材料的制備方法，其特征在于，所述方法為水溶液法，包括：
將所需化學計量101wt％～110wt％的氫氧化鈉和所需化學計量的醌類化合物按比例溶于去離子水中，形成混合溶液；其中，所述醌類化合物具體為羥基醌類化合物、羧酸醌類化合物或磺酸醌類化合物中的一種；
將所述混合溶液于100℃的空氣氣氛中蒸干；
乙醇超聲清洗去除過量氫氧化鈉后，烘干，研磨得到粉末；
將所述粉末置于真空烘箱內，100℃烘干8小時，之后再進行研磨，得到所述電池負極活性材料。
6.一種如上述權利要求1-4任一權項所述的基于醌類結構的電池負極活性材料的制備方法，其特征在于，所述方法為噴霧干燥法，包括：
將所需化學計量101wt％～110wt％的氫氧化鈉和所需化學計量的醌類化合物按比例溶于去離子水中，形成混合溶液；其中，所述醌類化合物具體為羥基醌類化合物、羧酸醌類化合物或磺酸醌類化合物中的一種；
將所述混合溶液進行噴霧干燥；
乙醇超聲清洗去除過量氫氧化鈉后，烘干，研磨得到粉末；
將所述粉末置于真空烘箱內，100℃烘干8小時，之后再進行研磨，得到所述電池負極活性材料。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述將所述混合溶液進行噴霧干燥具體為：
在所述混合溶液加入1wt％～10wt％的水性分散碳納米管或石墨烯，超聲3～5小時混合均勻后進行噴霧干燥。
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