[發明專利]含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料及其制備方法與應用

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• 申請號: 202210099616.3
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114530590A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 黃鎮東;吳晶晶;柏玲;文錦泉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

1.含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料，其特征在于：以鎳、鈷、錳、銅、鉻、鐵、銦、鍺、鎂、鋁、鋅、鉬、鎢、釩、鈦元素中的兩種或兩種以上的金屬鹽和鉍、錫、銻三種元素中的一種或多種的金屬鹽為原料，組成五元及以上的多元高熵氧化物；其中各金屬元素的占比為5%-35%，所有金屬元素原子占比數總和為“1”，通過物理球磨、冷凍干燥、溶劑熱、溶膠凝膠或共沉淀的其中一種方法來合成五元及以上的多元高熵氧化物前驅體，再經過空氣下退火即得到目標產物。

2.含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于，步驟如下：

第一步：以物理球磨、冷凍干燥、溶劑熱、溶膠凝膠或共沉淀的其中一種方法，將五種或五種以上的金屬鹽作為原料來制備高熵氧化物前驅體；

第二步：將高熵氧化物前驅體置于退火爐中在空氣下進行退火處理，退火完畢后將材料進行研磨，得到高熵氧化物材料。

3.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中所述物理球磨法為球磨轉速為400-1000 r min^-1，球磨時間為5-15 h。

4.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中所述冷凍干燥法為將金屬鹽加入離心管中，再加入30 mL 的超純水，放入液氮中冷凍0.5 h，再將其放入冷凍干燥機干燥48 h。

5.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中所述溶劑熱法為先制得鈦酸四丁酯、乙二醇的混合溶液，加入金屬鹽攪拌后在100-200℃進行溶劑熱反應，反應時間為10-20 h ，反應結束后抽濾清洗、烘干、研磨。

6.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中所述溶膠凝膠法為在60 ml 的乙二醇溶液中加入金屬鹽和兩份金屬鹽摩爾質量的檸檬酸，攪拌3 h 后在130-150℃進行溶劑熱反應，反應時間為6 h。

7.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中所述共沉淀法為將金屬鹽溶于50 ml 的超純水中，加入兩份金屬鹽摩爾質量的碳酸鈉，以轉速1000 r min^-1攪拌8 h ，反應結束后進行抽濾，濾餅用乙醇清洗、烘干、研磨。

8.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中所述金屬鹽包括醋酸鹽、硝酸鹽、氯化鹽、碳酸鹽、草酸鹽或硫酸鹽。

9.根據權利要求2所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料的制備方法，其特征在于：所述第二步中所述退火處理溫度為300至700℃，退火處理時間為0.5~48h。

10.一種權利要求1所述的含鉍錫銻的高熵氧化物負極儲能材料在鉀、鈉、鋰離子電池負極材料中的應用。