[發(fā)明專利]一種柔性鋰電負(fù)極材料Cr2 有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910543091.6 | 申請日： | 2019-06-21 |
| 公開（公告）號： | CN110197901B | 公開（公告）日： | 2020-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郭東磊;劉獻(xiàn)明;李懿聰;劉貴龍;毋乃騰;張麗雷 | 申請（專利權(quán)）人： | 洛陽師范學(xué)院 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 洛陽九創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41156 | 代理人： | 炊萬庭 |
| 地址： | 471000 *** | 國省代碼： | 河南;41 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 柔性 負(fù)極 材料 cr base sub | ||
本發(fā)明涉及一種柔性鋰電負(fù)極材料Cr2O3?CC的制備方法：一、將Cr(NO3)3·9H2O和CH4N2O溶于蒸餾水中，得到混合溶液，然后加入親水CC，最后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯作為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻，取出CC，經(jīng)過蒸餾水和乙醇洗滌、干燥，得到前驅(qū)體CrOOH?CC；二、將前驅(qū)體CrOOH?CC置于馬弗爐中，在空氣氣氛下控制溫度為500?900℃進(jìn)行煅燒，即得到柔性鋰電負(fù)極材料Cr2O3?CC。本發(fā)明的制備過程簡單，且制備得到的產(chǎn)品可以直接作為鋰離子電池的負(fù)極材料不需要粘結(jié)劑和集流體，表現(xiàn)出良好的循環(huán)和倍率性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及功能無機粉體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性鋰電負(fù)極材料Cr2O3-CC的制備方法。
背景技術(shù)
化石燃料資源的日益消耗和環(huán)境的日益破壞促使了新能源技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。鋰離子電池作為一種重要的新能源以其高的工作電壓、高的比能量和污染小等優(yōu)點，引起越來越多科研工作者的興趣。鋰離子電池負(fù)極材料作為鋰離子電池重要的組成部分而備受關(guān)注。鋰離子電池負(fù)極材料最傳統(tǒng)的是碳素材料，但存在嵌鋰電位低易引發(fā)安全問題及比容量交低等缺點，除碳素材料之外，還存在其它多種新型負(fù)極材料。2000年，法國科學(xué)家Tarascon等人采用納米級的過渡金屬氧化物作為電極材料，如：CoO、Co3O4、Fe2O3、CuO、MnO等。與傳統(tǒng)的鋰離子電池負(fù)極材料不同，金屬氧化物的鋰離子入嵌和拖嵌理論是基于一種轉(zhuǎn)化反應(yīng)機理。即金屬的氧化物MxOy在充放電的過程中，首先被還原成金屬單質(zhì)M和Li2O。隨后的充電過程，在電勢力的驅(qū)動下，Li2O發(fā)生解離，M單質(zhì)重新被氧化成M的氧化物。從電化學(xué)反應(yīng)的機理分析，這類電極材料往往對應(yīng)的是多電子的轉(zhuǎn)移過程，因而具有較高的理論容量。
目前絕大多數(shù)制備金屬氧化物負(fù)極材料的方法，如溶劑熱法，燃燒法等使得產(chǎn)物的最終形態(tài)是粉末，在裝配成電池的過程中必然要添加導(dǎo)電劑和粘接劑。這一方面降低了電池的整體容量，另一方面也使得研究整個負(fù)極材料的電化學(xué)反應(yīng)過程復(fù)雜化。并且為了提高負(fù)極材料的電化學(xué)性能，還需要復(fù)合其他材料，這通常需要多步反應(yīng)，從而使得實驗周期變長。為了克服上述缺點，已有一些工作嘗試將負(fù)極材料制備成薄膜形態(tài)。無需添加導(dǎo)電劑和粘接劑，可直接裝配成電池，一方面提高了負(fù)極材料的電化學(xué)性能，另一方面大大簡化了制備工藝。但是制備這些薄膜材料所用的方法如PLD、ALD、磁控濺射等方法真空度要求高，設(shè)備昂貴，維修費用較高，并且在制備復(fù)合材料方面比較困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種柔性鋰電負(fù)極材料Cr2O3-CC的制備方法，制備過程簡單，且制備得到的產(chǎn)品可以直接作為鋰離子電池的負(fù)極材料不需要粘結(jié)劑和集流體，表現(xiàn)出良好的循環(huán)和倍率性能。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是：一種柔性鋰電負(fù)極材料Cr2O3-CC的制備方法：
一、將Cr(NO3)3·9H2O和CH4N2O溶于蒸餾水中，得到混合溶液，然后加入親水CC，最后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯作為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻，取出CC，經(jīng)過蒸餾水和乙醇洗滌、干燥，得到前驅(qū)體CrOOH-CC；
二、將前驅(qū)體CrOOH-CC置于馬弗爐中，在空氣氣氛下控制溫度為500-900℃進(jìn)行煅燒，即得到柔性鋰電負(fù)極材料Cr2O3-CC。
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