[發明專利]一種高長徑比納米棒狀三氧化鉬電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610242874.7
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105762350B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 黃劍鋒;閆婧文;李嘉胤;曹麗云;許占位;吳建鵬;李翠艷;郭玲
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/0525
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王霞

本發明公開了一種高長徑比納米棒狀三氧化鉬電極材料及其制備方法，屬于電池電極材料制備技術領域，包括以下步驟：1)將鉬氨酸溶解于二丙酮醇溶液中，充分攪拌，配成溶液A；2)按溶液A：檸檬酸三乙酯溶液＝1：(0.05～0.5)的摩爾比，將檸檬酸三乙酯溶液逐滴滴加至溶液A中，并調節pH值至0.5～3.0，得到反應前驅液；3)將反應前驅液在120～220℃下，水熱反應，反應結束后冷卻至室溫，離心、分離，取沉淀物，將沉淀物洗滌后真空干燥，制得高長徑比的納米棒狀三氧化鉬電極材料。該方法操作簡單，可重復性高；經該方法制得的高長徑比納米棒狀三氧化鉬電極材料純度高，長徑比高達30，循環50圈后，容量保持率高達90％以上。

技術領域

本發明屬于電池電極材料制備技術領域，具體涉及一種循環性能穩定且高長徑比的納米棒狀三氧化鉬電極材料及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池由于其具有比容量高、質量輕、壽命長和無記憶性等顯著優勢，而在航空航天、混合電動汽車以及便攜式電子設備等領域得到了廣泛地應用。目前商業化石墨負極能量密度低，由于易析出鋰枝晶、與電解液發生作用而存在巨大安全隱患，極大限制其發展應用。

正交相三氧化鉬作為一種典型過渡金屬氧化物，具有層狀結構和框架，其中存在著廣延的通道，可用作離子的流通渠道和嵌入位置，并廣泛應用于儲能設備、傳感器等。作為鋰離子電池負極材料，具有原料豐富、成本低廉、理論容量高等優勢。但循環過程中，三氧化鉬體積效應明顯，極易發生粉化等，導致實際容量衰減較快，容量保持率低。目前，研究者多數通過控制形貌改善其循環穩定性，如多孔結構[Wang Z,Zhou L,Wen L X.Metal oxidehollow nanostructures for lithium-ion batteries.[J].Advanced Materials,2012,24(14):1903-1911.]，帶狀結構[Wang Z,Madhavi S,Lou X W.Ultralongα-MoO₃nanobelts:synthesis and effect of binder choice on their lithium storageproperties[J].Journal of Physical Chemistry C,2012,116(23):12508-12513.]，納米球狀[Zhiming Cui,Weiyong Yuan,Chang Ming Li.Template-mediated growth ofmicrosphere,microbelt and nanorodα-MoO₃structures and their high pseudo-capacitances[J].Journal of Materials Chemistry A,2013,1(41):12926-12931.]，納米棒狀[Zhou J,Lin N,Wang L,et al.Synthesis of hexagonal MoO₃nanorods and astudy of their electrochemical performance as anode materials for lithium-ionbatteries[J].Journal of Materials Chemistry A,2015,3(14):7463-7468.]，核殼結構[Wang Q,Sun J,Wang Q,et al.Electrochemical performance ofα-MoO₃–In₂O₃core–shell nanorods as anode materials for lithium-ion batteries[J].Journal ofMaterials Chemistry A,2015,3(9):5083-5091.]。