[發明專利]一種多孔SnO2一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201910276463.3
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109841829A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 侯小江;王祎;楊艷玲;葉曉慧;石洪昌;王嘉棟;馮雷;鎖國權;張荔;朱建鋒
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/48;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00;D01D5/00;D04H1/728
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料，其特征在于，該多孔SnO₂一維納米正極材料直徑在100～300nm，孔徑在10～30nm。

2.一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：

將一定量的SnCl₂·2H₂O溶于由無水乙醇和N，N-二甲基甲酰胺組成的混合溶液中并在室溫下攪拌1～2h；所述的步驟一中，無水乙醇和N，N-二甲基甲酰胺溶液體積為1～6ml；

步驟二：

將一定量PVP溶于步驟一溶液中并在室溫下繼續攪拌3～6h，得到前驅體溶液A；

步驟三：

將占質量5～10％前驅體溶液A的液體石蠟溶于前驅體溶液A中并攪拌24～48h后得到前驅體溶液B；

步驟四：

將步驟三得到的紡絲前驅體溶液B用于高壓靜電紡絲，具體紡絲工藝如下：

具有0.5mm內徑的平口針頭連接至注射器上作為噴絲頭，電源接地的不銹鋼板作為纖維收集板，保持噴絲頭和收集板之間距離為10～30cm且在兩者之間加上15～30KV的高壓，設置注射泵流速為5-10ml h^-1進行靜電紡絲，待靜電紡絲完畢后，將接收板上的薄膜收集起來并在空氣中進行退火處理，退火溫度為500℃，時間為2h，升溫速率為3.5℃min^-1，待其自然冷卻至室溫后得到樣品；

步驟五：

將步驟五得到的紡絲產物進行二次退火，待其自然冷卻至室溫后得到最終樣品多孔SnO₂。

3.根據權利要求2所述的一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述的SnCl₂·2H₂O、無水乙醇、N，N-二甲基甲酰胺之間的比例關系為4：3：3。

4.根據權利要求2所述的一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述的PVP與步驟一中的Sn Cl₂·2H₂O按質量比1～2配比。

5.根據權利要求2所述的一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟五中退火溫度為900～1050℃，時間為3～6h，升溫速度為5℃min^-1。

6.根據權利要求2所述的一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟三中，液體石蠟的質量為0.05～1.5g。

7.一種多孔SnO₂一維納米鎂-鋰雙鹽離子電池材料的應用，其特征在于，將70wt％的多孔SnO₂、15wt％的導電助劑及15wt％的粘結劑放入研缽中充分研磨，將混合好的樣品泥漿用刮刀涂布在銅箔上，隨后放入120℃真空烘箱中12h，使其充分干燥，玻璃纖維隔膜為電池隔膜，組裝為扣式電池；將組裝好的扣式電池靜置12小時后，在LANDCT2100A進行電化學性能測試，測試電壓為0.01V～3.0V，電流密度100mA/g。