[發(fā)明專(zhuān)利]碳納米管/鈷酸鎳鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810962613.1 | 申請(qǐng)日： | 2018-08-22 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN110858640B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-02-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 郭瑞松;羅亞妮;厲婷婷;李福運(yùn);董琳琳 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 天津大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M4/36 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/36;H01M4/52;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 天津創(chuàng)智天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214 | 代理人： | 王秀奎 |
| 地址： | 300072*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 納米 鈷酸鎳 鋰離子電池 負(fù)極 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)碳納米管/鈷酸鎳鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法，其包括步驟：利用水熱法，制備碳納米管/鈷酸鎳前驅(qū)體復(fù)合材料，其中碳納米管或插入鈷酸鎳球體內(nèi)或分布在球體周?chē)粚⑻技{米管/鈷酸鎳前驅(qū)體在空氣中煅燒即可得到碳納米管/鈷酸鎳。得到的最終產(chǎn)物可用于鋰離子電池負(fù)極材料。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰離子電池負(fù)極材料技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地說(shuō)，涉及一種碳納米管/鈷酸鎳(CNTs/NiCo2O4)負(fù)極材料及其制備方法。
背景技術(shù)
傳統(tǒng)化石能源已不能滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的能源需求。再加上全球范圍內(nèi)的不可再生能源危機(jī)，使得可持續(xù)能源受到廣泛青睞。鋰離子電池這一安全高效新能源的出現(xiàn)，在一定程度上緩解了上述需求與危機(jī)。作為鋰離子電池的重要組成部分之一，負(fù)極材料的組成以及性能對(duì)鋰離子電池整體性能具有決定性的影響。
鈷酸鎳作為一種二元過(guò)渡金屬氧化物，具有高的理論容量。同時(shí)相比于單組份氧化物，具有更豐富的氧化還原反應(yīng)和優(yōu)異的電化學(xué)活性。人們通過(guò)制備不同形貌的NiCo2O4，例如中空球(L.Shen,L.Yu,X.-Y.Yu,X.Zhang,X.W.Lou,Self-Templated Formation ofUniform NiCo2O4 Hollow Spheres with Complex Interior Structures for Lithium-Ion Batteries and Supercapacitors,Angewandte Chemie-International Edition,54(2015)1868-1872)、納米片和納米帶(A.K.Mondal,D.Su,S.Chen,X.Xie,G.Wang,HighlyPorous NiCo2O4Nanoflakes and Nanobelts as Anode Materials for Lithium-IonBatteries with Excellent Rate Capability,ACS applied materialsinterfaces,6(2014)14827-14835)、梅干狀納米顆粒(T.Li,X.Li,Z.Wang,H.Guo,Y.Li,A novel NiCo2O4anode morphology for lithium-ion batteries,Journal of Materials Chemistry A,3(2015)11970-11975.)等等，進(jìn)一步優(yōu)化鈷酸鎳負(fù)極的電化學(xué)性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供碳納米管/鈷酸鎳鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法，采用水熱法制備具有特殊結(jié)構(gòu)的CNTs/NiCo2O4復(fù)合材料，通過(guò)引入碳納米管和形成微米球來(lái)優(yōu)化鈷酸鎳的電化學(xué)性能，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的CNTs/NiCo2O4鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
碳納米管/鈷酸鎳鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：
步驟1，將六水合鈷酸鎳和六水合硝酸鈷均勻分散在無(wú)水乙醇中，然后加入含十六烷基三甲基溴化銨的去離子水和碳納米管，超聲攪拌得到混合溶液A，六水合氧化鎳和六水合氧化鈷的摩爾比是1：2，碳納米管和十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為(0.5-1)：1，十六烷基三甲基溴化銨和六水合硝酸鎳的摩爾比(2-5)：1
在步驟1中，碳納米管和十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為(0.5-0.8)：1。
在步驟1中，十六烷基三甲基溴化銨和六水合硝酸鎳的摩爾比(2-3)：1。
在步驟1中，無(wú)水乙醇和去離子水為等體積比，兩者之和為30體積份，每一體積份為1ml。
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