[發明專利]一種用于氯離子電池的水滑石正極材料的制備方法及使用水滑石正極材料的氯離子電池

有效

• 申請號: 201710707443.8
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107452953B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 韓景賓;尹青;張冠軍;趙亞軍;李劍波;衛敏
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

1.一種用于氯離子電池的水滑石正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)共沉淀法制備氯離子插層的水滑石納米材料：將可溶二價金屬鹽和可溶三價金屬鹽溶于去離子水配制成混合鹽溶液，其中二價金屬離子M₁的濃度為0.1～1mol/L，M₁和三價金屬離子M₂的摩爾濃度比為1～3；將氯化鈉溶解于去CO₂去離子水中，配成濃度為0.1～1mol/L的溶液；將混合鹽溶液與氯化鈉溶液混合攪拌，兩種溶液用量體積比為1:0.5～1，用氫氧化鈉溶液調節其pH值在7～11范圍內，于80～130℃晶化12～36小時，反應結束后用去離子水洗滌至中性，干燥后得到氯離子插層的水滑石納米片材料；

2)制備正極材料：將步驟1)得到的水滑石納米片材料與導電劑和粘合劑進行混合，其中，水滑石納米片材料占總質量的50～80％，涂覆于集流體上，于90～130℃環境下真空干燥24～48h后得到用于氯離子電池的水滑石正極材料。

2.根據權利要求1所述的用于氯離子電池的水滑石正極材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述的二價金屬離子M₁為Ni²⁺、Co²⁺、Ti²⁺、Cr²⁺、In²⁺或Zn²⁺中的任意一種或幾種，三價金屬離子M₂為Fe³⁺、Mn³⁺、Ti³⁺、Cr³⁺、In³⁺或Co³⁺中的任意一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的用于氯離子電池的水滑石正極材料的制備方法，其特征在于，所述的水滑石納米片材料與導電劑和粘合劑的質量比為6～8:3～1:1。

4.根據權利要求3所述的用于氯離子電池的水滑石正極材料的制備方法，其特征在于，所述粘合劑通過將聚偏氟乙烯與溶劑N-甲基吡咯烷酮以3％～6％質量比混合得到。

5.根據權利要求3所述的用于氯離子電池的水滑石正極材料的制備方法，其特征在于，所述導電劑是乙炔黑。

6.一種氯離子電池，其特征在于，使用權利要求4制備的水滑石正極材料，金屬鋰片為負極材料，1-丁基-1-甲基哌啶鎓氯化物離子液體為電解液。