[發(fā)明專利]一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810263251.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN108520946B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輝;陽朔;歐陽柳章;朱敏;劉江文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/46;H01M4/525;H01M10/0525;C01B32/20
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

1.一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于包括如下制備步驟：

（1）將鎂粉和鐵粉混合，在氫氣氣氛下進(jìn)行球磨；

（2）將步驟（1）得到的粉末在氫氣氣氛下升溫至400~500℃進(jìn)行熱處理，得到Mg₂FeH₆粉末；

（3）將步驟（2）中得到的Mg₂FeH₆粉末與石墨在氫氣氣氛下進(jìn)行球磨，得到Mg₂FeH₆-石墨復(fù)合材料；

（4）將步驟（3）得到的Mg₂FeH₆-石墨復(fù)合材料與導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合均勻涂敷于銅箔上制作成電極片，真空干燥；

（5）在步驟（4）得到的電極片表面通過磁控濺射制備金屬氧化物保護(hù)膜，得到鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述鎂粉和鐵粉的純度≥99%；所述鎂粉和鐵粉混合的質(zhì)量比為（2.0~3.0）:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）和步驟（3）中所述球磨在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行，球磨的球料比為（40~60）:1，球磨時(shí)間為10 ~20 h，球磨轉(zhuǎn)速為500 r/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）和步驟（3）中所述氫氣氣氛的壓力為1~6MPa；步驟（2）中所述氫氣氣氛的壓力為2~8MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述石墨的加入質(zhì)量為Mg₂FeH₆-石墨復(fù)合材料的10%~50%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述導(dǎo)電劑選自Super-P導(dǎo)電劑，所述粘結(jié)劑選自PVDF。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（5）中所述金屬氧化物為TiO₂；所述的磁控濺射的條件為：本底真空度低于10^-3Pa，濺射腔體內(nèi)氣壓為0.4~1Pa，濺射功率為100W，濺射時(shí)間為10~60min。

8.一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料，其特征在于：通過權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的方法制備得到。

9.權(quán)利要求8所述的一種鎂鐵氫化物-石墨復(fù)合電極材料作為鋰離子電池負(fù)極的應(yīng)用。