[發(fā)明專利]一種納米多孔材料浸滲液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810726588.7
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108963216B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁曉明;黃佳麗;趙洪;朱莉云;袁龍華;王津津
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工學(xué)院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62
• 代理公司: 衡陽雁城專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43231
• 代理人: 龍騰;黃麗

一種納米多孔材料浸滲液及其制備方法，涉及納米多孔材料技術(shù)領(lǐng)域，該納米多孔材料浸滲液包括溶劑、潤濕劑、螯合劑、尿素、PVP以及可煅燒合成活性層的金屬化合物和/或金屬間化合物。上述浸滲液能顯著減少在納米多孔材料通道內(nèi)包覆活性材料層所需要的浸滲次數(shù)，縮短浸滲時間，并可大幅提高產(chǎn)物（包覆活性材料后得到的材料）的電化學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米多孔材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米多孔材料浸滲液及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界各國大力推進(jìn)新能源材料的研發(fā)，納米多孔材料的研發(fā)與日俱新，廣泛應(yīng)用于鋰電池、燃料電池等領(lǐng)域。特別是在新能源材料領(lǐng)域，往往以納米多孔材料為骨架，在孔道內(nèi)部包覆一層活性物質(zhì)，以提高電化學(xué)性能。

在納米多孔或者微通道材料內(nèi)部包覆活性層往往采用將所需化學(xué)成分溶于溶劑，滴加到納米多孔或者微通道材料表面，通過重力作用逐步浸滲和沉淀在孔道內(nèi)壁，然后通過高溫煅燒獲得最終的活性材料層。但由于納米多孔以及微通道材料內(nèi)部孔道極其細(xì)微，溶劑難以克服其較大的表面張力而形成均一的活性包覆層，而包覆的活性材料的厚度、均一性等性質(zhì)均會對最終產(chǎn)物的電化學(xué)性能產(chǎn)生影響。為此，如何對浸滲液進(jìn)行改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)在納米多孔材料內(nèi)壁均勻的包覆活性物質(zhì)成為當(dāng)前的一個研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種納米多孔材料浸滲液，能簡單快捷地在納米多孔材料內(nèi)部包覆活性層，并提高最終產(chǎn)物的電化學(xué)性能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種納米多孔材料浸滲液，包括：溶劑、潤濕劑、螯合劑、尿素、PVP以及可煅燒合成活性層的金屬化合物和/或金屬間化合物。

其中，所述溶劑為水。

其中，所述潤濕劑為正丙醇。

其中，所述螯合劑為檸檬酸。

其中，所述PVP的K值為30。

在所述浸滲液中，尿素與金屬陽離子的摩爾比為1：1。

在所述浸滲液中，檸檬酸與金屬陽離子的摩爾比為1.3：1。

其中，所述水與正丙醇的體積比為3：2。

其中，所述浸滲液中PVP的濃度為0.003g/ml。

作為本發(fā)明的另一方面，一種制備前述納米多孔材料浸滲液的方法，其中，前述可煅燒合成活性層的原料包括La(NO₃)₃·nH₂O、Sr(NO₃)₂及Co(NO₃)₂·6H₂O，制備過程包括以下步驟：

步驟一、將水與正丙醇攪拌混合均勻，得到溶液A；

步驟二、將La(NO₃)₃·nH₂O、Sr(NO₃)₂、Co(NO₃)₂·6H₂O、檸檬酸及尿素加入溶液A中，攪拌混合均勻后得到溶液B；

步驟三、將PVP加入溶液B中，攪拌混合均勻后得到所述納米多孔材料浸滲液；

在得到的納米多孔材料浸滲液中，所述La(NO₃)₃·nH₂O的濃度為0.6mol/L，所述Sr(NO₃)₂的濃度為0.4mol/L，所述Co(NO₃)₂·6H₂O的濃度為1mol/L。