[發明專利]一種高熵焦綠石氧化物電池負極材料及其制備和應用方法有效
| 申請號： | 202111119839.3 | 申請日： | 2021-09-24 |
| 公開（公告）號： | CN113871608B | 公開（公告）日： | 2023-01-17 |
| 發明（設計）人： | 吳非;楊建;陳智慧;任玉榮 | 申請（專利權）人： | 常州大學 |
| 主分類號： | H01M4/48 | 分類號： | H01M4/48 |
| 代理公司： | 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258 | 代理人： | 王志慧 |
| 地址： | 213164 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高熵焦綠石 氧化物 電池 負極 材料 及其 制備 應用 方法 | ||
本發明屬于鋰離子電池材料領域，具體公開了一種高熵焦綠石氧化物電池負極材料及其制備和應用方法。通過高溫固相法合成高熵焦綠石氧化物作鋰電負極材料，開放結構的焦綠石結構材料具有相當高的電化學性能，而熵穩定效應改善了材料的循環穩定性。這種良好的協同作用所產生的性能增益能有效提升鋰電的性能。電池負極材料在鋰離子電池半電池測試中在200mAhg?1的電流密度下，首次放電比容量達到829.5mAhg?1，經過100次循環后，比容量為65.9mAhg?1，表現出優異的電化學性能。本發明提供的制備方法工藝簡單、可操作性強、適合工業化生產。
技術領域
本發明屬于鋰離子電池材料領域，具體涉及一種高熵焦綠石氧化物電池負極材料及其制備和應用方法。
背景技術
高熵陶瓷具有高熱導、高熔點、良好的耐腐蝕性和電化學性能等特點，是近幾年在高熵合金的基礎上發展起來的一種新型陶瓷材料，在超高溫材料和新能源材料領域具有潛在的應用價值。近年來，氧化物體系中晶體結構熵穩定的概念得到了廣泛的應用導致了高熵氧化物領域研究活動的增加，掀起了對高熵氧化物與日俱增的投入研究。
焦綠石型高熵氧化物是結構與焦綠石相同的一類化合物，其可以用A2B2O7表示，其中(BO6)八面體通過公共氧頂角沿三維空間連接形成骨架。(BO6)八面體外形略有畸變，A離子位于BO6骨架的間隙中。許多復合氧化物具有這類結構，如焦鈮酸鎘Cd2Nb2O7，焦鉭酸鎘Cd2Ta2O7，焦鈮酸鉛Pb2Nb2O7，焦鋯酸鈰Ce2Zr2O7等。
目前尚未見用五種混合稀土金屬氧化物與二氧化錫制備(Yx1Dyx2Cex3Lax4Mx5)2Sn2O7高熵焦綠石氧化物，并以該高熵焦綠石氧化物作為電池負極材料的相關報道。
發明內容
本發明提供了一種高熵焦綠石氧化物及其制備方法和應用。
為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：
(1)按照高熵焦綠石氧化物(Yx1Dyx2Cex3Lax4Mx5)2Sn2O7(x1,x2,x3,x4,x5為0.15-0.25之間的數值，且x1+x2+x3+x4+x5＝1；M＝Nd、Er、La或Gd)的化學組成通式中各成分計量比，稱量初始原料；
其中，Y2O3、Dy2O3、CeO2、La2O3、Nd2O3、SnO2的純度均大于或等于99％；
(2)將稱量好的初始原料加入無水乙醇進行混合濕磨，將混合物進行烘干得到混合粉料；
其中，濕磨是在行星球磨機中，通過ZrO2磨球進行的；烘干是在80℃的真空烘箱中干燥10h；
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