[發明專利]一種非水系鉀離子電池負極材料及其制備方法在審
| 申請號： | 202011389691.0 | 申請日： | 2020-12-02 |
| 公開（公告）號： | CN112421016A | 公開（公告）日： | 2021-02-26 |
| 發明（設計）人： | 何冬林;岳波;劉晶晶;王瓊;胡德豪 | 申請（專利權）人： | 四川新鋰想能源科技有限責任公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/04;H01M10/054;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B32/184;C01B32/205 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 唐邦英 |
| 地址： | 629200 四川省遂*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 水系 離子 電池 負極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種非水系鉀離子電池負極材料，其特征在于，該負極材料為銻納米顆粒修飾三維石墨烯泡沫負極材料，由三維石墨烯泡沫和生長在三維石墨烯泡沫上的銻納米顆粒構成。
2.根據權利要求1所述的一種非水系鉀離子電池負極材料，其特征在于，所述三維石墨烯泡沫為由石墨烯氣泡和三維石墨骨架原位組裝而成，且石墨烯的層數為2～5層。
3.根據權利要求1所述的一種非水系鉀離子電池負極材料，其特征在于，所述銻納米顆粒的粒徑為20～50nm。
4.如權利要求1-3任一項所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、將一定質量比例的六水合硝酸鈷、硫酸銨和聚乙烯吡咯烷酮溶解在去離子水中配成混合溶液，干燥后的產物研磨成粉，粉末裝入剛玉坩堝；
S2、將剛玉坩堝置于管式爐中在氬氫混合氣氛中反應一段時間，待爐子降至室溫，產物即為鈷納米顆粒修飾三維石墨烯泡沫；
S3、將鈷納米顆粒修飾三維石墨烯泡沫溶解于丙三醇和甲醇的混合溶液中，再加入三氯化銻并攪拌混合均勻，所得溶液轉入反應釜后密封反應一段時間，待反應釜降至室溫后，所得沉淀物用甲醇清洗，隨后置于管式爐中在氬氣氛圍下反應一段時間，待管式爐降至室溫，獲得銻納米顆粒修飾三維石墨烯泡沫負極材料。
5.根據權利要求4所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中六水合硝酸鈷、硫酸銨和聚乙烯吡咯烷酮的質量比為1.4～1.6：0.5～1.0：1。
6.根據權利要求4所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中氬氫混合氣氛中反應的條件為：
以2～5℃/min的升溫速率加熱至250～350℃，保溫1～2h；然后以4～6℃/min的升溫速率加熱至800～1000℃，保溫2～3h。
7.根據權利要求4所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中氬氫混合氣氛中，氫氣的體積分數為10～15％，氬氣的體積分數為85～90％。
8.根據權利要求4所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中反應釜后密封反應的條件為：
加熱至100～150℃，保溫10～15h；
管式爐中在氬氣氛圍下反應的條件為：
加熱至300～350℃，保溫1～2h。
9.根據權利要求4所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中三氯化銻與鈷納米顆粒修飾三維石墨烯泡沫的質量比為10～15：1。
10.根據權利要求4所述的一種非水系鉀離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中丙三醇和甲醇的體積比為5～7:1。
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