[發明專利]回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210159054.7
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114634181B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 雷學謙;林璋;吳樹躍;唐嘉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;C01B32/914;C01B32/205;C01B32/05;H01M10/052
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

1.回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括如下制備步驟：

(1)將電鍍污泥經干燥研磨過篩后加入無機酸溶液，攪拌均勻與酸反應，離心得到電鍍污泥浸出液；

(2)將濃縮小球藻液離心分離并洗滌，得到活性小球藻細胞；

(3)將步驟(2)所得活性小球藻細胞加入到步驟(1)的電鍍污泥浸出液和水的混合溶液中，攪拌混合，然后洗滌干燥得到復合材料前驅體；

(4)將步驟(3)所得復合材料前驅體與鉀系活化劑混合后在惰性或者還原氣氛下煅燒，得到Fe₃C@NPC與鉀系活化劑的混合物；

(5)將步驟(4)所得Fe₃C@NPC與鉀鹽的混合物水浸或者酸浸，過濾后干燥得到Fe₃C@NPC鋰硫電池正極材料。

2.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述干燥研磨過篩是指60～120℃干燥6～48h，研磨過50～500目篩。

3.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述無機酸溶液為鹽酸、硝酸溶液或硫酸溶液；步驟(1)所述無機酸溶液的濃度為1～10mol/L。

4.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述攪拌的速率為50～500轉/分鐘，步驟(1)所述攪拌的時間為2～24h。

5.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中加入活性小球藻細胞的質量與電鍍污泥浸出液的體積之比為1～50g/L。

6.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述攪拌混合的時間為1～24h。

7.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述洗滌的溶劑為水、乙醇中的一種以上。

8.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述干燥為常壓干燥、真空干燥、冷凍干燥中的至少一種。

9.根據權利要求1所述回收電鍍污泥中鐵制備的鋰硫電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述鉀系活化劑為氫氧化鉀、氯化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的至少一種；步驟(4)鉀系活化劑的投加量為復合材料前驅體質量為0.5～5倍；步驟(4)所述惰性或者還原氣氛為氮氣、氬氣中的一種以上；步驟(4)中所述煅燒是指以1～10℃/min的升溫速率升溫到800～900℃煅燒1～6h。

10.權利要求1-9任一項所述制備方法制得的Fe₃C@NPC鋰硫電池正極材料。