[發(fā)明專利]一種納米顆粒狀Mn3O4/Super P鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610072507.7 | 申請日： | 2016-02-02 |
| 公開（公告）號： | CN105609752A | 公開（公告）日： | 2016-05-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 曹麗云;王瑞誼;李瑞梓;許占位;黃劍鋒;李嘉胤;康倩 | 申請（專利權(quán)）人： | 陜西科技大學(xué) |
| 主分類號： | H01M4/50 | 分類號： | H01M4/50;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215 | 代理人： | 劉國智 |
| 地址： | 710021 陜西省*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 納米 顆粒狀 mn sub super 鋰離子電池 負(fù)極 材料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，具體涉及一種納米顆粒狀Mn3O4/SuperP鋰離子電池 負(fù)極材料的制備方法。
背景技術(shù)
自21世紀(jì)以來，人們對于更多能量和更清潔環(huán)境的需求迫使許多國家都在發(fā)展 一個更加環(huán)境友好的能量儲存體系，相對于鉛酸電池、鎳鎘電池，可充電的鋰離子電 池具有高的能量密度，長的循環(huán)壽命，無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，有望用于電動汽車和混合 動力汽車等方面。隨著其應(yīng)用范圍越來越廣，人們對鋰離子電池的性能要求也越來越 高，鋰離子電池的容量強(qiáng)烈地取決于它的電極材料，尤其是負(fù)極材料，傳統(tǒng)的負(fù)極材 料是碳材料，但是由于其理論比容量只有372mAhg‐1，而且當(dāng)電池過充時，還會出 現(xiàn)安全性問題，所以，研究者們就開始探索另外一種可以替代碳材料的負(fù)極材料。
四氧化三錳由于其自然資源豐富、低毒、低成本，高的理論比容量(936mAhg‐1) 等特點(diǎn)，被廣泛用于鋰離子電池負(fù)極材料的研究。但由于其導(dǎo)電性低(10‐7～10‐8S/cm) 而限制了它的容量發(fā)揮，而SuperP是一種無定型納米顆粒狀的導(dǎo)電炭黑，因此與 SuperP復(fù)合是一種有效改善它的電化學(xué)性能的方法。
目前制備四氧化三錳/碳復(fù)合物的方法主要有水熱法和電解法。Zhao‐huiWang等 以四水硝酸錳和多壁碳納米管為原料采用水熱法制備了Mn3O4/CNTs復(fù)合物，在 100mAg‐1電流密度下，首次放電比容量為1380mAhg‐1，循環(huán)50圈放電比容量僅剩 592mAhg‐1。[WangZH,YuanLX,ShaoQG,etal.Mn3O4nanocrystalsanchoredon multi‐walledcarbonnanotubesashigh‐performanceanodematerialsforlithium‐ion batteries[J].MaterialsLetters,2012,80:110‐113.]。該方法制備過程復(fù)雜，產(chǎn)物的循環(huán)穩(wěn) 定性比較差。MingjunJing等以氯化鈉和碳量子點(diǎn)的水溶液為電解液，通過在恒電壓 下電解金屬錳電極4h，洗滌烘干，250℃處理2h得到Mn3O4/Cdots復(fù)合物，在100mAg‐1電流密度下，首次放電比容量為1124.8mAhg‐1，循環(huán)50圈放電比容量為937mAhg‐1。 [JingM,WangJ,HouH,etal.CarbonquantumdotcoatedMn3O4withenhanced performancesforlithium‐ionbatteries[J].JournalofMaterialsChemistryA,2015,3(32): 16824‐16830.]。該方法制備產(chǎn)物的循環(huán)穩(wěn)定性有所提高，但碳量子點(diǎn)的制備過程仍然 比較復(fù)雜，不適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、成本低廉、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的納米顆粒狀 Mn3O4/SuperP鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，其具體的技術(shù)方案如下：
1)按2：3的物質(zhì)的量比取高錳酸鉀和四水氯化錳分別加入水中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為1.25％-2.5％的高錳酸鉀溶液和2.25％-4.5％的四水氯化錳溶液，并混合，在室溫下攪 拌，過濾得二氧化錳沉淀；
2)將二氧化錳沉淀洗滌至洗液為中性后干燥得二氧化錳粉體；
3)將二氧化錳粉體與SuperP以3:1-1:2質(zhì)量比混合均勻得混合物料；
4)將混合物料在惰性氣氛中熱處理得到納米顆粒狀Mn3O4/SuperP鋰離子電池負(fù) 極材料。
所述步驟1)的攪拌為磁力攪拌。
所述步驟2)中的洗液為去離子水.
所述步驟4)中的惰性氣氛為氬氣氣氛。
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