[發(fā)明專利]一種亞微米棒狀Sb4O5Cl2的簡(jiǎn)單水熱制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710440652.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN107162053B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉黎;謝建軍;夏靖;陳曉瑩;郭國(guó)雄;易玲光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G30/00
• 分類號(hào): C01G30/00;H01M4/48
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

本發(fā)明公開了一種亞微米棒狀Sb₄O₅Cl₂的簡(jiǎn)單水熱制備方法。首先將SbCl₃與去離子水混合，然后進(jìn)行磁力攪拌使SbCl₃溶解并得到乳白色的懸濁液，再加入去離子水和L?半胱氨酸；繼續(xù)進(jìn)行磁力攪拌，得到白色懸濁液；然后將白色懸濁液轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜中，于100～150℃下水熱反應(yīng)10～15小時(shí)，分離干燥得到最終產(chǎn)物亞微米棒狀Sb₄O₅Cl₂。本發(fā)明制備的亞微米棒狀Sb₄O₅Cl₂材料顆粒粒徑細(xì)小，直徑約為400～700nm，長(zhǎng)度約4～10μm，粒徑均一，具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要是公開了一種亞微米棒狀Sb₄O₅Cl₂的簡(jiǎn)單水熱制備方法， Sb₄O₅Cl₂可用作鋰離子電池負(fù)極材料，屬于化學(xué)電源材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋰離子電池因其具有靈便、安全性好、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)、無污染、高容量及高能量密度等優(yōu)良特性，已成為當(dāng)今便攜式電子產(chǎn)品的可再充電式電源的主要選擇對(duì)象之一。發(fā)展高能鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)之一是負(fù)極材料的開發(fā)。目前，實(shí)用化的鋰離子電池負(fù)極材料基本上是石墨類碳材料，其理論容量只有372mAh g^-1，而且首次循環(huán)時(shí)具有較大的不可逆容量損失和高倍率充放電性能差等缺陷，碳負(fù)極在有機(jī)電解質(zhì)中易形成固體電解質(zhì)界面層(SEI膜)，引起初始容量的不可逆損失，且碳材料的電極電位與金屬鋰相近，當(dāng)電池過充電時(shí)，碳電極表面易析出金屬鋰，形成枝晶而引起短路。因此，為了克服目前碳材料存在的問題，主要在兩個(gè)方面進(jìn)行研究：一是通過各種物理和化學(xué)方法對(duì)碳材料進(jìn)行改性，提高其電化學(xué)性能；另一方面則集中尋找能替代碳材料的新型負(fù)極材料，如近年研究較多的銻基材料、錫基材料、硅基材料等。

銻基材料作為鋰離子電池負(fù)極具有比較高的理論容量，作為碳負(fù)極的潛在取代材料而被廣泛研究。例如：首次理論嵌鋰容量金屬Sb為660mAh g^-1、輝銻礦Sb₂S₃為947mAh g^-1、錫銻合金SbSn為824mAh g^-1以及氧化銻Sb₂O₃為1028 mAh g^-1等。在形成合金Li-Sb的過程中，銻Sb與Li可形成兩種電位相近的金屬間化合物L(fēng)i₂Sb和Li₃Sb，因此不能看到兩個(gè)明顯的嵌鋰平臺(tái)，其嵌鋰電位約為0.8V，能有效避免生成鋰枝晶，提高了電池使用安全性，且在嵌脫鋰過程中具有非常平坦的電化學(xué)反應(yīng)平臺(tái)、工作電壓穩(wěn)定。對(duì)于銻基負(fù)極材料的研究主要集中在銻基硫化物、銻基氧化物、金屬銻以及銻基氯氧化物的研究。這幾類材料具有不同的組成、結(jié)構(gòu)和性能，但大部分儲(chǔ)鋰機(jī)理均為合金化機(jī)理。銻基材料在鋰離子電池負(fù)極領(lǐng)域具有很好的發(fā)展?jié)摿Γ遮叧蔀殛P(guān)注和研究的熱點(diǎn)。