[發(fā)明專利]一種熱電池正極材料FexCo1?xS2粉體及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610662968.X
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107026256A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱永平;胡靜;禇穎;王學(xué)營;趙麗利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: H01M4/08
• 分類號: H01M4/08;H01M4/58
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

本發(fā)明提供了一種熱電池正極材料Fe_xCo_1?xS₂粉體及其制備方法，所述Fe_xCo_1?xS₂粉體中0＜x＜1；本發(fā)明通過結(jié)合兩種正極材料CoS₂和FeS₂的優(yōu)勢，利用化學(xué)沉淀和高溫固相反應(yīng)的相結(jié)合的方法制備一種熱電池正極材料Fe_xCo_1?xS₂粉體。所述熱電池正極材料Fe_xCo_1?xS₂粉體既具有FeS₂高容量和高電壓平臺的優(yōu)勢，又具有CoS₂低電阻率和熱穩(wěn)定性高的優(yōu)勢，是一種新型熱電池正極材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明熱電池正極材料制備領(lǐng)域，涉及一種熱電池正極材料Fe_xCo_1-xS₂粉體及其制備方法。

背景技術(shù)

熱電池又稱熔鹽電池，電解質(zhì)在常溫下是不導(dǎo)電的固體，長期儲存和加熱激活是其兩大特征，在軍用和民用領(lǐng)域都有重要意義。在民用領(lǐng)域，可作為火警電，環(huán)境惡劣和溫度較高的地?zé)嵋约笆吞烊粴忏@井勘探過程中的各種測量儀器的需用電源等。

國內(nèi)外現(xiàn)在用作熱電池正極材料的有硫化物、氯化物和氧化物。氯化物中以氯化鎳為主要代表，但因其制備工藝不成熟，使用時存在安全問題而沒有得到廣泛應(yīng)。氧化物中的主要代表是LVO，它是鋰化過的氧化釩，但它的使用壽命較短，放電初期存在電壓尖峰和放電臺階問題。硫化物是熱電池正極材料的最理想的代表，其中以二硫化鐵和二硫化鈷應(yīng)用較為成熟。

CN 102339979 A公開了一種熱電池薄膜正極制備方法，其可制備如FeS₂等正極材料；CN 102544482A公開了一種熱電池CoS₂正極材料的配方及其處理工藝。但由于FeS₂的放電能力低，與鋰合金負(fù)極很不匹配，單體空載電壓只有 2.0V左右，不利于進(jìn)一步提高電池的比能量；且作為正極活性物質(zhì)FeS₂的分解溫度約為540℃，在熱電池的工作溫度下(500℃左右)，很容易發(fā)生熱分解反應(yīng)，造成電容下降，不能長時間放電。CoS₂雖然電導(dǎo)率高且熱穩(wěn)定性好，但容量低并且僅能通過人工合成的方法獲得，價格貴、性能穩(wěn)定性差。

因此，如何制得一種綜合性能優(yōu)異的熱電池正極是亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種熱電池正極材料Fe_xCo_1-xS₂粉體及其制備方法。本發(fā)明通過結(jié)合兩種正極材料CoS₂和FeS₂的優(yōu)勢，利用化學(xué)沉淀和高溫固相反應(yīng)的相結(jié)合的方法制備一種熱電池正極材料Fe_xCo_1-xS₂粉體。所述熱電池正極材料Fe_xCo_1-xS₂粉體既具有FeS₂高容量和高電壓平臺的優(yōu)勢，又具有CoS₂低電阻率和熱穩(wěn)定性高的優(yōu)勢，是一種新型熱電池正極材料。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種熱電池正極材料Fe_xCo_1-xS₂粉體，所述 Fe_xCo_1-xS₂粉體中0＜x＜1，其中x可為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 或0.9等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，所列范圍內(nèi)其他數(shù)值均可行。