[發(fā)明專利]一種復(fù)合電極材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810831232.X
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108963244B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉玉華;徐勇霖;李智敏;曾芝;林海吟;徐麗琴
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/525
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

本發(fā)明提供了一種復(fù)合電極材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)將Li₂S和葡萄糖溶解在乙二醇中，攪拌20?40min，得到A溶液；(2)向所述A溶液中加入C₄H₆FeO₄和C₄H₆CuO₄H₂O，攪拌50?70min，得到B溶液；(3)將所述B溶液干燥成黑色粉末后，進(jìn)行煅燒；(4)用水和酒精清洗步驟(3)燃燒后的黑色粉末并干燥；(5)將所述步驟(4)得到的黑色粉末分散在油酸乙醇溶液中，利用激光聚焦光束作用黑色粉末，得到所述復(fù)合電極材料。所述材料充放電結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，制備得到的電極材料純度高，具有均勻的電化學(xué)反應(yīng)和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合電極材料的制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池作為最先進(jìn)的儲能裝置，其應(yīng)用已遍及各個(gè)領(lǐng)域。鋰離子電池中負(fù)極材料是決定鋰離子電池性能和成本的關(guān)鍵，隨著科學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致對能源需求加大，對鋰離子電池具有高容量、長周期穩(wěn)定和安全性能的要求變得越來越迫切。

在大量的負(fù)極材料中，過渡金屬硫化物，如Co₉S₈、FeS₂、CoS₂和NiS的理論容量高，而且低成本，安全且對環(huán)境影響小。此外，由于高電導(dǎo)率、優(yōu)越的機(jī)械和熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的氧化還原可逆性，過渡金屬硫化物被認(rèn)為是鋰離子的替代負(fù)極材料電池。對于二元金屬硫化物，由于另一種金屬離子的引入，使之更加豐富了原子之間的連接，導(dǎo)致了晶體結(jié)構(gòu)的多樣化，具有獨(dú)特的性質(zhì)，電化學(xué)方面性能表現(xiàn)更為優(yōu)異，必將成為鋰離子電池的較好的負(fù)極材料。作為一種性能較差的半導(dǎo)體，CuFeS₂(黃銅礦)在自然界中普遍穩(wěn)定存在，呈現(xiàn)低光纖帶隙和反鐵磁性，是具有特殊金色光澤的天然礦物，呈四方結(jié)構(gòu)，其中Fe和Cu離子在四面體晶格中與硫相協(xié)調(diào)。由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，CuFeS₂具有高導(dǎo)電性和優(yōu)越性電化學(xué)性能。如何避免金屬納米微粒的氧化并能長期穩(wěn)定地保持其固有性質(zhì)成為金屬微粒制備領(lǐng)域中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是增加其應(yīng)用范圍的根本之道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種復(fù)合電極材料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案：一種復(fù)合電極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將Li₂S和葡萄糖溶解在乙二醇中，攪拌20-40min，得到A溶液；

(2)向所述A溶液中加入C₄H₆FeO₄和C₄H₆CuO₄·H₂O，攪拌50-70min，得到B溶液；

(3)將所述B溶液干燥成黑色粉末后，進(jìn)行煅燒；

(4)用水和酒精清洗步驟(3)煅燒后的黑色粉末并干燥；

(5)將所述步驟(4)得到的黑色粉末分散在油酸乙醇溶液中，利用激光聚焦光束作用黑色粉末，得到所述復(fù)合電極材料。

制備得到的所述復(fù)合電極材料為具有較完整的碳框架層的CuFeS₂ QDs，并且都有石墨結(jié)構(gòu)的有序碳。

優(yōu)選的，所述激光的波長為1064nm。

優(yōu)選的，所述油酸乙醇溶液中油酸的體積濃度為0.5％。

優(yōu)選的，所述激光聚焦光束作用是在惰性氣體氣氛下進(jìn)行的。

優(yōu)選的，所述惰性氣體為氬氣。