[發(fā)明專利]一種納米FeF3 有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110762321.5 | 申請日： | 2021-07-06 |
| 公開（公告）號： | CN113258074B | 公開（公告）日： | 2023-01-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 譚強強;夏青 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院過程工程研究所;中科廊坊過程工程研究院 |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/58;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 王艷齋 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 納米 fef base sub | ||
本發(fā)明公開了一種納米FeF3/C復(fù)合正極材料及其制備方法和鋰離子電池。所述方法包括以下步驟：(1)將反應(yīng)原料放置于反應(yīng)釜內(nèi)，并向反應(yīng)釜內(nèi)填充保護(hù)氣體，密封；其中，所述反應(yīng)原料包括鐵源和聚四氟乙烯；(2)對密閉后的反應(yīng)釜進(jìn)行熱處理，所述熱處理的溫度大于等于400℃，得到納米FeF3/C復(fù)合正極材料；其中，所述鐵源選自二茂鐵和/或三氯化鐵。本發(fā)明利用聚四氟乙烯在低溫下升華的性質(zhì)，通過使用密閉反應(yīng)釜使特定種類的鐵源和氟源進(jìn)行充分反應(yīng)；所使用聚四氟乙烯可同時提供氟源和裂解獲得具有超細(xì)納米顆粒的三氟化鐵復(fù)合正極材料。本發(fā)明提供的鋰離子電池正極材料具有可逆比容量高、倍率性能優(yōu)、循環(huán)穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于儲能材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋰離子電池正極材料，具體涉及一種納米FeF3/C復(fù)合正極材料及其制備方法和鋰離子電池。
背景技術(shù)
隨著新能源汽車的大力發(fā)展，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。影響鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料主要有正極材料、負(fù)極材料、電解液等。其中，正極材料是目前限制電池性能的主要因素，同時也是占鋰離子電池成本較高的主要因素，接近40％。
鐵的氟化物具有高比容量、高電壓且自然資源豐富等優(yōu)點，已逐漸成為近年來最受關(guān)注的正極材料之一。但由于金屬氟化物的離子鍵特性，使得其電子電導(dǎo)和離子擴散較差，電化學(xué)性能仍有待進(jìn)一步改善。
CN202010820328.3公開了一種復(fù)合三氟化鐵正極材料及制備方法和應(yīng)用。所述合成方法包括以下步驟：由碳納米角和Fe(NO3)3·9H2O通過液相合成法合成的FeF3·0.33H2O-碳納米角復(fù)合材料，改善FeF3的導(dǎo)電性不佳的問題。
CN202010443374.6公開了一種鐵基氟化物顆粒及其制備方法和應(yīng)用。所得材料包括多孔八面體碳骨架和分散在多孔八面體碳骨架中的氟化鐵，其制備方法包括以下步驟：1)將鐵鹽和對苯二甲酸分別分散在溶劑中，進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)，得到Fe-MOF；2)將Fe-MOF和NH4F混合均勻后置于保護(hù)氣氛中，進(jìn)行共熱解反應(yīng)，或者，將Fe-MOF加入含HF溶液的反應(yīng)釜中，并置于液面上方，加熱進(jìn)行氟化反應(yīng)，得到鐵基氟化物顆粒。該鐵基氟化物顆粒呈多孔八面體狀，F(xiàn)eF3均勻分布在高度石墨化的三維多孔碳中，電導(dǎo)率高。
Jia Li等通過使用HF氟化Fe2O3/C前驅(qū)體的方式，獲得碳包覆的FeF3材料。所得材料粒徑約60nm，有利于電解液的充分浸潤，在作為鋰離子電池正極材料時，在20mA g-1電流密度下，首次放電比容量為166.4mAh g-1，循環(huán)100圈后放電容量為126.3mAh g-1(Li J,FuL,Xu Z,et al.Electrochimica Acta,2018,281: 88-98.)。
但是上述方案得到的電極材料在可逆比容量、倍率性能和循環(huán)性能上均有待提高。
因此，開發(fā)一種性能更加優(yōu)良的鋰離子電池正極材料對于本領(lǐng)域有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種納米FeF3/C復(fù)合正極材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將反應(yīng)原料放置于反應(yīng)釜內(nèi)，并向反應(yīng)釜內(nèi)填充保護(hù)氣體，密封；
其中，所述反應(yīng)原料包括鐵源和聚四氟乙烯；
(2)對密閉后的反應(yīng)釜進(jìn)行熱處理，所述熱處理的溫度大于等于400℃，得到納米FeF3/C復(fù)合正極材料；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國科學(xué)院過程工程研究所;中科廊坊過程工程研究院，未經(jīng)中國科學(xué)院過程工程研究所;中科廊坊過程工程研究院許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
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