[發明專利]一種鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010777241.2
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111874938A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 魏迎冬
• 申請（專利權）人: 安徽樂橙信息科技有限公司
• 主分類號: C01G3/10
• 分類號: C01G3/10;C01G3/00;B82Y40/00;H01M4/58;H01M4/36;H01M10/054
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明提供一種鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料的制備方法，包括如下步驟：第一步：將鎂鹽、銅鹽和磺酸鹽溶于乙醇溶液中，磁力攪拌至全部溶解形成藍色溶液，標記為溶液A；第二步：向上述溶液中加入堿金屬堿溶液，其中使鎂鹽、銅鹽、磺酸鹽和堿金屬堿的摩爾量比為：1：1：2：2，標記為溶液B；第三步：將溶液B轉入反應釜中，160～180℃反應36～48h，自然冷卻至室溫；第四步：將藍色產物經過離心，60～80℃烘箱干燥，得最終產物鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料。本發明利用堿根誘導輔助溶劑熱法制備鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料。這種制備方式方法簡單，工藝條件容易實現，能量消耗低，且制備無污染。

技術領域

本發明涉及鎂電池技術領域，具體為一種鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料的制備方法。

背景技術

隨著人類社會的發展，全球能源資源的短缺與人們對能源的需求量日益增加的矛盾越來越尖銳。開發具有高能量密度的電池體系成為當前電源系統的主要目標。雖然具有比能量高和環境友好等特點的鋰離子電池已經廣泛應用于移動電話、筆記本電腦等便攜式移動電器，以及電動自行車和電動汽車的動力電源。但是由于鋰離子電池的安全性一直沒有好好的解決，鋰離子電池作為動力電池的應用依然還存在很多工作要做。

作為地球上儲量最豐富的輕金屬元素之一的鎂，由于其良好的物化性能被廣泛應用于很多領域?，F在對于二次鎂電池的研究很多，都是基于二次鋰離子電池之上的。由于在元素周期表中鎂和鋰處于對角線位置，除了它們具有類似的原子半徑和化學性質之外，鎂的熔點(648.8℃)比鋰的熔點(180.5℃)要高的多，也沒有鋰的金屬活動性強，所以安全性上二次鎂電池要更好。雖然質量比容量沒有鋰(3862mAh/g)那么高，但也相當可觀(2205mAh/g)。而且我國鎂資源極其豐富，鎂價格上要遠遠低于鋰,而且鎂對環境友好，所以二次鎂電池越來越受到人們的關注。

鎂銅羥基硫酸鹽常用作寬能帶間隙的半導體，作為鎂離子電池正極材料，該材料被認為是一種具有前途的鎂離子正極材料。然而鎂銅羥基硫酸鹽在循環過程中容易發生團聚、結構坍塌和粉化，導致材料的電化學性能差。為此，我們提供了一種鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料的制備方法，來解決上述內容存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料的制備方法，本發明利用堿根誘導輔助溶劑熱法制備鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料。該結構具有較大的比表面積，進而可以提高材料的電化學性能。解決了在鎂離子電池循環過程中比容量衰減相對較快電化學性能相對較差的問題。并且制備方法簡單，工藝條件容易實現，能量消耗低，且制備無污染。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料的制備方法，包括如下步驟，

第一步：將鎂鹽、銅鹽和磺酸鹽溶于乙醇溶液中，磁力攪拌至全部溶解形成藍色溶液，標記為溶液A；

第二步：向上述溶液中加入堿金屬堿溶液，其中使鎂鹽、銅鹽、磺酸鹽和堿金屬堿的摩爾量比為：1：1：2：2，標記為溶液B；

第三步：將溶液B轉入反應釜中，160～180℃反應36～48h，自然冷卻至室溫；

第四步：將藍色產物經過離心，60～80℃烘箱干燥，得最終產物鎂銅羥基硫酸鹽納米花狀材料。

優選的，所述第一步中，鎂鹽是醋酸鎂、檸檬酸鎂或甲酸鎂中的一種或其組合。

優選的，所述第一步中，銅鹽是醋酸銅、檸檬酸銅或甲酸銅中的一種或其組合。

優選的，所述第一步中，磺酸鹽是十二烷基磺酸鈉、磺酸鈉或丁二酸二辛酯磺酸鈉中的一種或其組合。

優選的，所述第二步中，堿金屬堿是氫氧化鉀或氫氧化鈉中的一種或其組合。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：