[發明專利]一種Fe2 有效
| 申請號： | 201810534089.8 | 申請日： | 2018-05-29 |
| 公開（公告）號： | CN108736000B | 公開（公告）日： | 2021-08-24 |
| 發明（設計）人： | 關明云;黃茂戰;徐舟;侯程 | 申請（專利權）人： | 江蘇理工學院 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/52;H01M4/62;H01M10/30;H01M4/28;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231 | 代理人： | 張福敏 |
| 地址： | 213001 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 fe base sub | ||
本發明公開了一種熱分解制備Fe2O3/碳納米管復合材料的方法。將硝酸鐵和碳納米管的混合物于管式爐中在惰性氣體下保護下在設定溫度下煅燒，保溫一定時間后自然冷卻至室溫即得到Fe2O3/碳納米管復合材料。本發明還公開了鎳鐵電池負極的優化的Fe2O3/碳納米管復合材料、添加劑、粘合劑的涂膏比例配方。本方法的優點是操作簡單、成本低廉，無需復雜設備，該方法制得的Fe2O3/碳納米管復合材料作為負極材料獲得的鎳鐵電池具有良好的循環壽命、庫倫效率及比較高的能量密度和循環穩定性。
技術領域
本發明屬電池材料技術領域，特別涉及一種Fe2O3/碳納米管復合材料的制備方法及其利用該種Fe2O3/碳納米管復合材料制備鎳鐵電池負極極片的方法。
背景技術
鎳鐵電池由美國科學家Edison和瑞典科學家Jungner在上個世紀初發明，由于循環壽命長、電極材料價格低廉、電池安全可靠、不會造成環境污染、環境適應性比較強，被應用于礦下照明、大型電站儲能和機車牽引等方面。雖然鎳鐵電池的理論容量高(267Wh/Kg)，但是由于鐵負極存在自放電、易析氫導致充放電效率低、放電倍率性能較差等問題，制約了鎳鐵電池的發展。
鎳鐵電池負極材料可為鐵、鐵的氧化物或它們的混合物，鐵的氧化物為Fe2O3或Fe3O4。鐵負極的制備是將活性材料、添加劑、粘合劑、導電劑等按一定比例調和成漿料，涂敷在泡沫鎳或穿孔鋼帶等集流體上，干燥后壓片而成。由于活性材料和導電劑(導電炭黑)物理混合，不利于電子在界面的快速輸運，而且電解液也不易滲透進電極內部和活性材料接觸，造成活性材料利用率較低(10-20％)。人們提出解決的方法為制備鐵/碳復合材料。如專利CN105552325A提出了制備Fe2O3(Fe3O4)-NiO-FeS(BiS)-碳復合材料的方法，但其給出的SEM 圖不足以證明其形成了活性材料生在碳材料表面。專利 CN104466169A提出了先制備油酸鐵復合物，然后和表面修飾的納米石墨烯片反應得到前驅物，再在高溫下煅燒獲得鐵/石墨烯復合材料，但存在用到大量有機物和操作復雜等問題。而Liu Zhaolin等 (ChemComm2011,47,12473-12475)采用水熱法制備了Fe2O3/碳納米纖維復合材料，Wang Hailiang等(Nature Commun 2012,3, 1921-1926)采用醋酸鹽水解然后高溫煅燒的方法制備FeOx/石墨烯復合材料，展現了高的功率密度和比容量。但上述兩種方法制備成本高，不適合大批量生產。
發明內容
為解決現有技術存中Fe2O3/碳納米纖維復合材料制備成本高，不適合大批量生產的缺陷，本發明提供一種Fe2O3/碳納米管復合材料的制備方法。
一種Fe2O3/碳納米管復合材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：鐵鹽和碳納米管混合：
在室溫下將鐵鹽溶解于去離子水中，將碳納米管在超聲條件下分散于去離子水中形成分散液，將鐵鹽溶液和碳納米管分散液超聲混合，放置在干燥箱中于60～80℃下烘干；優選的，每100mg碳納米管加 25mL去離子水。
步驟2復合材料制備：
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