[發明專利]一種Nix 在審
| 申請號： | 202010561797.8 | 申請日： | 2020-06-18 |
| 公開（公告）號： | CN111599980A | 公開（公告）日： | 2020-08-28 |
| 發明（設計）人： | 王麗平;李莉;牛曉濱 | 申請（專利權）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | H01M4/04 | 分類號： | H01M4/04;H01M4/58;D01F9/10;D01F11/00;D01D5/00;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870 | 代理人： | 李林合;何凡 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 ni base sub | ||
本發明提供了一種NixFe1?xS2固溶體正極材料的制備方法，制備方法包括以下步驟：將鎳鹽、鐵鹽、PAN溶于有機溶劑，不斷攪拌形成分散均勻的紡絲液；利用靜電紡絲將紡絲液紡織成均勻分布有NiFe前驅體的納米纖維，然后于800?1200℃條件下碳化；將碳化后的納米纖維與S粉混合均勻后進行封管硫化，制得。該NixFe1?xS2固溶體正極材料具有容量衰減速度慢的優點，可有效解決現有的FeS2正極材料存在的容量快速衰減的問題。
技術領域
本發明屬于正極材料技術領域，具體涉及一種NixFe1-xS2固溶體正極材料及其制備方法。
背景技術
隨著金屬鋰負極和固體電解質的快速發展，低容量正極是限制商業化鋰二次電池進一步發展的主要瓶頸，迫切需要一種具有高能量密度的正極材料用于鋰電池。FeS2因為其合成材料主要是Fe、S源，在眾多正極材料中具有價格便宜，合成簡單，理論比容量高(達到894mAh g-1)等優點，是作為高能量密度電池正極材料的最佳選擇。
雖然FeS2用作一次電池電極材料已經商業化，但是在四電子反應的二次電池中應用中，仍存在一些亟待解決的問題。多硫化物的穿梭效應帶來的容量衰減，在100周循環后容量保持率難以達到80％；體積膨脹導致的循環穩定問題，難以滿足商業所需。為解決上述問題，大量的研究集中在通過溶劑熱法、水熱法等方法合成中空的FeS2來抑制其體積膨脹；通過合成不同的FeS2復合物來減小多硫化物的“穿梭效應”。由于水熱法或溶劑熱法在合成過程中難以控制FeS2的相結構，且在合成過程中產生超劇毒的H2S氣體，使得該方法難以運用到商業生產中。
發明內容
針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種NixFe1-xS2固溶體正極材料及其制備方法，該NixFe1-xS2固溶體正極材料可有效解決現有的FeS2正極材料存在的容量衰減速度快的問題。
為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種NixFe1-xS2固溶體正極材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將鎳鹽、鐵鹽、PAN溶于有機溶劑，不斷攪拌形成分散均勻的紡絲液；
S2：利用靜電紡絲將S1中紡絲液紡織成均勻分布有NiFe前驅體的納米纖維，然后于800-1200℃條件下碳化；
S3：將碳化后的納米纖維與S粉混合均勻后進行封管硫化，制得。
進一步地，S1中鎳鹽和鐵鹽的摩爾比為1:5-9。
進一步地，S1中鎳鹽和鐵鹽的摩爾比為1:9。
進一步地，S1中鎳鹽為乙酸鎳或二環茂二烯合鎳，鐵鹽為草酸鐵、二茂鐵或乙酰丙酮鐵。
進一步地，S1的紡絲液中PAN的質量濃度為0.03-0.07g/ml。
進一步地，S1的紡絲液中PAN的質量濃度為0.05g/ml。
進一步地，S2中碳化后納米纖維的直徑為200-300nm，長度為100μm。
進一步地，S2中NiFe前驅體的粒徑為100-500nm，其形狀為不規則多面體。
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