[發(fā)明專(zhuān)利]雙金屬磷化物/碳材料、負(fù)極材料、鋰離子電池及方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011272721.X | 申請(qǐng)日： | 2020-11-12 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112397696A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-02-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王霞;李勁龍;韓志遠(yuǎn);李雪瑩 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 青島大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M4/36 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 長(zhǎng)沙新裕知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210 | 代理人： | 劉加 |
| 地址： | 266100 山*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 雙金屬 磷化 材料 負(fù)極 鋰離子電池 方法 | ||
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種雙金屬磷化物/碳材料、負(fù)極材料、鋰離子電池及方法，所述雙金屬磷化物/碳材料的形貌為均勻的三維多孔結(jié)構(gòu)，所述雙金屬磷化物/碳材料的分子式為AxByP/C，其中，A和B分別為不同的過(guò)渡金屬元素，x用于表征過(guò)渡金屬A的含量，y用于表征過(guò)渡金屬B的含量。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的三維有序孔雙金屬磷化物/碳鋰離子電池負(fù)極材料具有比容量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)和倍率性能好的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙金屬磷化物/碳材料、負(fù)極材料、鋰離子電池及方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池是一種新型高效的化學(xué)電源，具有能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作電壓高、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電小和工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今各種便攜式電子產(chǎn)品的理想化學(xué)電源，也是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)選動(dòng)力電源，具有廣闊的應(yīng)用空間和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
鋰離子電池通常由正極、負(fù)極和電解液組成。當(dāng)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，到達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入負(fù)極中，其中嵌入負(fù)極的鋰離子數(shù)量越多，充電容量越高；當(dāng)對(duì)鋰離子電池放電時(shí)，嵌在負(fù)極中的鋰離子脫離，經(jīng)過(guò)電解液回到正極，其中回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。也就是說(shuō)，鋰離子電池中負(fù)極材料的容量性能對(duì)鋰離子電池的能量密度具有重要的影響。
由于過(guò)渡金屬磷化物具有較高的理論容量，因此常被用作鋰離子電池的負(fù)極材料。但是，過(guò)渡金屬磷化物的導(dǎo)電性較差，且在嵌/脫鋰離子的過(guò)程中體積變化較大，對(duì)鋰離子電池的充放電性能造成一定的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)實(shí)施例中提供了一種雙金屬磷化物/碳材料、負(fù)極材料、鋰離子電池及方法，以利于解決現(xiàn)有技術(shù)中過(guò)渡金屬磷化物的導(dǎo)電性較差，且在嵌/脫鋰離子的過(guò)程中體積變化較大，進(jìn)而影響鋰離子電池性能的問(wèn)題。
第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種雙金屬磷化物/碳材料，所述雙金屬磷化物/碳材料的形貌為均勻的三維多孔結(jié)構(gòu)，所述雙金屬磷化物/碳材料的分子式為AxByP/C，其中，A和B分別為不同的過(guò)渡金屬元素，x用于表征過(guò)渡金屬A的含量，y用于表征過(guò)渡金屬B的含量。
優(yōu)選地，所述過(guò)渡金屬A為鈷、鐵或鎳元素；所述過(guò)渡金屬B為鉬或鎢元素。
優(yōu)選地，0.25≤x≤1，0.25≤y≤1。
優(yōu)選地，所述三維多孔結(jié)構(gòu)包括大孔和介孔，所述大孔的直徑為50～500nm，所述介孔的直徑為10～30nm。
第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鋰離子電池負(fù)極材料，包括涂覆層，所述涂覆層為上述第一方面任一項(xiàng)所述的雙金屬磷化物/碳材料、粘接劑和炭黑的混合物。
優(yōu)選地，所述雙金屬磷化物/碳材料、粘接劑和炭黑的比例為7:2:1。
第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法，包括：
上述第一方面任一項(xiàng)所述的雙金屬磷化物/碳材料、粘接劑和炭黑混合，獲得混合物；
將所述混合物進(jìn)行涂布，獲得涂覆層，所述涂覆層為鋰離子電池負(fù)極材料。
第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鋰離子電池，包括負(fù)極，所述負(fù)極采用上述第一方面任一項(xiàng)所述的鋰離子電池負(fù)極材料制備。
第五方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種雙金屬磷化物/碳材料的制備方法，包括：
將過(guò)渡金屬A鹽和過(guò)渡金屬B鹽溶解于水中，獲得過(guò)渡金屬A鹽和過(guò)渡金屬B鹽混合溶液；
將磷酸氫二銨溶解于水中，獲得磷酸氫二銨溶液；
將所述磷酸氫二銨溶液加入到所述過(guò)渡金屬A鹽和過(guò)渡金屬B鹽混合溶液中，然后加入檸檬酸，攪拌至凝膠狀態(tài)，獲得第一凝膠；
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