[發(fā)明專利]NiCo2O4材料及其制備和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811156716.5
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109346721A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉艷;張登科;殷鳳琴;張戈
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;C01B32/05;C01G53/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王婧

1.一種NiCo₂O₄材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：將表面活性劑加入有機溶劑中配制成溶液，在攪拌狀態(tài)下依次加入碳化棉花、鎳鹽、鈷鹽以及沉淀劑，攪拌30～60min，將整個混合溶液移入內(nèi)襯聚四氟乙烯的高壓反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，得到反應(yīng)液；

步驟2：將步驟1所得的反應(yīng)液進行離心，將所得的離心后的固形物洗滌、干燥，得粉末狀混合前驅(qū)體；

步驟3：將步驟2中所得的粉末狀混合前驅(qū)體在空氣氣氛下熱處理，得到附著在碳化棉花上的NiCo₂O₄材料。

2.如權(quán)利要求1所述的NiCo₂O₄材料的制備方法，其特征在于，所述的碳化棉花的制備方法包括：將脫脂棉或棉布用丙酮超聲清洗后烘干備用；配制404.74～458.15重量份鎳鹽溶液，將40重量份上述脫脂棉或棉布浸泡其中，控制溶液溫度為20～30℃，在真空環(huán)境下靜置，然后取出在自然環(huán)境下晾干，在氬氣保護下500-800℃高溫煅燒使其碳化，得到碳化棉花。

3.如權(quán)利要求1所述的NiCo₂O₄材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的水熱反應(yīng)溫度為100～130℃，時間為6～9h。

4.如權(quán)利要求1所述的NiCo₂O₄材料的制備方法，其特征在于，所述的鎳鹽為硝酸鎳、乙酸鎳、碳酸鎳以及草酸鎳中的一種；所述的鈷鹽為硝酸鈷、乙酸鈷、碳酸鈷以及草酸鈷中的一種；所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨；所述的沉淀劑為尿素；所述的有機溶劑為正戊醇和環(huán)己烷。

5.如權(quán)利要求1所述的NiCo₂O₄材料的制備方法，其特征在于，所述的高壓反應(yīng)釜的填裝度為60～80％。

6.如權(quán)利要求1所述的NiCo₂O₄材料的制備方法，其特征在于，所述的鎳鹽、鈷鹽、表面活性劑以及沉淀劑的摩爾比為2.9～7.2:5.9～14.5:157.5～315:12。

7.權(quán)利要求1-6中任一項所述的NiCo₂O₄材料的制備方法所制備的NiCo₂O₄材料，其特征在于，該材料為蒲公英狀。

8.如權(quán)利要求7所述的NiCo₂O₄材料，其特征在于，所述的NiCo₂O₄材料在0.5和1A·g^-1不同充放電機制下，充電比容量分別為1289.31和1169.1mAh·g^-1。

9.一種可充鋰離子電池的負(fù)極材料，其特征在于，含有權(quán)利要求7或8所述的NiCo₂O₄材料。

10.權(quán)利要求9所述的可充鋰離子電池的負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，包括：把NiCo₂O₄材料、乙炔黑和粘結(jié)劑聚偏二氟乙烯按質(zhì)量比即NiCo₂O₄材料：乙炔黑：粘結(jié)劑為80～85：5～15：5～10混合均勻并溶于N-甲基吡咯烷酮中，涂在處理過的銅箔集流體上，于真空環(huán)境中在100℃烘12h，即得可充鋰離子電池的負(fù)極材料。