[發明專利]一種高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111049972.6
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113745530B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 劉峣;龍宇欣;王俊;趙蘭玲;韓雪;周兆睿;李德元;夏青;張一鳴
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，包括：

將鎳鹽、尿素溶解與醇溶液中，進行水熱反應，得到固相前驅體；

將所述固相前驅體進行煅燒，得到氧化鎳球花材料；

將所述氧化鎳球花材料進行磷化處理，得到球花狀磷摻雜氧化鎳材料；

所述水熱反應的條件為：120-150°C下反應6-9 h；

所述固相前驅體煅燒的條件為：200-300°C下鍛燒2~3h；

所述磷化處理的具體步驟為：將氧化鎳球花材料和磷鹽分別置于兩個瓷舟中，在同一管式爐內煅燒；煅燒的溫度為300~350°C，煅燒的時間為1-2 h；

所述磷鹽與氧化鎳球花材料的質量比為0.5-2:1。

2.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鹽為六水硝酸鎳或六水氯化鎳。

3.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述固相前驅體在空氣氣氛中進行煅燒。

4.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述磷鹽為次亞磷酸鈉或五氧化二磷。

5.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，氧化鎳球花材料與磷鹽在惰性氣體氣氛中進行煅燒。

6.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鹽和尿素的摩爾比為1:1-1.5。

7.如權利要求6所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鹽和尿素的摩爾比為1:1。

8.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，固相前驅體鍛燒升溫速率為5~10℃ min^-1。

9.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述水熱反應后進行純化。

10.如權利要求9所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述純化步驟包括分離、清洗和干燥。

11.如權利要求10所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述純化步驟為待反應結束后離心分離得到樣品，用水和酒精溶劑反復洗滌樣品，干燥得到固相前驅體。

12.如權利要求1所述的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料的制備方法，其特征在于，所述磷化處理的升溫速率為5~10℃ min^-1。

13.權利要求1-12任一項所述的方法制備的高性能球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料，其特征在于，所述球花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料中孔的結構為納米級，孔徑的范圍在7-15納米之間，球花的直徑為5~7微米。

14.權利要求13所述的花狀磷摻雜氧化鎳鋰二氧化碳電池正極催化材料在制備鋰二氧化碳電池中的應用。