技术特征:
1.一种多孔片状钠离子电池负极材料制备方法,其特征在于,具体步骤如下:s1:将氧化石墨烯分散于醇类试剂中,加入一定量的碱源,使溶液ph>7;s2:将钛源加入s1中,继续搅拌反应12-24小时,过滤干燥,得到二氧化钛与氧化石墨烯复合材料,粉碎后得颗粒料;s3:将颗粒料在颗粒煅烧装置中煅烧1-4小时,煅烧过程中反复向颗粒料内部均匀通入新鲜空气,新鲜空气由下至上单向排挤置换颗粒料内部的反应废气,煅烧结束后取出固体粉末得到锐钛矿相多孔二氧化钛片。2.根据权利要求1中所述的一种多孔片状钠离子电池负极材料制备方法,其特征在于:所述氧化石墨烯与醇类试剂、碱源、钛源质量比为1:100~300:1~3:1.5~2.5。3.根据权利要求1中所述的一种多孔片状钠离子电池负极材料制备方法,其特征在于:所述醇类试剂为甲醇、乙醇、异丙醇、1,3-丁二醇中的一种或多种;所述碱源包括尿素、氨水、氢氧化钠、乙二胺、乙醇钠、三乙胺中的一种或多种;所述钛源为正丙醇钛、异丙醇钛、钛酸四丁酯、四氯化钛、柠檬酸钛、硫酸钛中的一种或多种;所述煅烧温度为400-700℃。4.根据权利要求1中所述的一种多孔片状钠离子电池负极材料制备方法,其特征在于:所述颗粒煅烧装置包括机架(1),所述机架(1)的顶部设有气缸(2),所述气缸(2)的伸缩杆下设有压盒(3),所述压盒(3)的顶部连通有吸气管(31),所述压盒(3)的底部连通有若干中空杵棒(4),所述中空杵棒(4)均匀分散排列于压盒(3)下,所述中空杵棒(4)的底部开设有通孔一(42),中空杵棒(4)的顶部均设有单向阀一(41),所述单向阀一(41)均设于压盒(3)内,所述机架(1)的底部设有电加热装置(11),所述电加热装置(11)上设有煅烧槽(6),所述煅烧槽(6)内可拆卸地连接有压槽(5),所述压槽(5)的外壁与煅烧槽(6)的内壁密封滑动连接,所述压槽(5)底部连通有若干套管(53),所述套管(53)对应设于中空杵棒(4)的下方,当中空杵棒(4)插入套管(53)内时,所述中空杵棒(4)与套管(53)内壁密封滑动连接,所述套管(53)的底部开设有通孔二(531),所述压槽(5)的底板上开设有若干出气孔(52),所述压槽(5)的侧壁上设有侧孔(51),所述煅烧槽(6)的侧壁上设有排气管(61),所述排气管(61)上设有单向阀二(62),当煅烧槽(6)与压槽(5)固定时,所述侧孔(51)与排气管(61)对齐连通,所述压槽(5)和压盒(3)的外壁上均设有固定耳(32),所述压槽(5)通过固定耳(32)固定于压盒(3)上,所述压盒(3)的外侧壁与压槽(5)的内侧壁密封滑动连接。5.根据权利要求4中所述的一种多孔片状钠离子电池负极材料制备方法,其特征在于:所述压盒(3)的顶部还设有若干导向杆(21),所述导向杆(21)的上部与机架(1)的顶部滑动连接,所述煅烧槽(6)与压槽(5)通过螺钉(63)进行固定。6.权利要求1~5中任一项所述锐钛矿相多孔二氧化钛片在制备扣式电池中的应用。7.根据权利要求6中所述的锐钛矿相多孔二氧化钛片在制备扣式电池中的应用,其特征在于,具体制备方法为:将锐钛矿相多孔二氧化钛片、水系粘结剂、导电剂按质量比9:0.5:0.5混合形成均匀浆料,涂覆在铝箔上,100℃干燥后裁成极片,在真空条件下于120℃干燥10h后转移入手套箱备,装配成扣式电池,以金属钠片作为对电极,1m的napf6溶液作为电解液,装配成扣式电池。8.根据权利要求7中所述的锐钛矿相多孔二氧化钛片在制备扣式电池中的应用,其特征在于,所述水系粘结剂为paa、sbr、pan中的一种或多种,所述导电剂为super p、乙炔黑、
石墨烯、碳纳米管中的至少一种,所述napf6溶液中的有机溶剂为体积比为1:1的ec和dec混合溶剂。
技术总结
本发明公开了一种多孔片状钠离子电池负极材料制备方法,本发明以氧化石墨烯为模板,以有机或无机钛为钛源,在碱催化剂作用下,钛源与氧化石墨烯表面官能团形成化学键,沉积在氧化石墨烯表面,得到二氧化钛/氧化石墨烯/二氧化钛夹心架构。过滤干燥,煅烧后,模板被完全除去,无定形二氧化钛转变为介孔锐钛矿相多孔二氧化钛纳米片。颗粒煅烧装置可以有效防止煅烧过程中由于氧化石墨烯模板气化不充分而堵塞孔结构,由此制得的介孔材料具有较大的孔容、孔径,多孔结构能够提高保液量,有利于钠离子嵌入脱出,减小材料内部应力,避免极片脱膜、析钠,适用于高压密设计、高倍率充放电,能够提升电芯能量密度和倍率性能。升电芯能量密度和倍率性能。升电芯能量密度和倍率性能。
技术研发人员:曾培源 卫丹丹 晏子聪 窦元运
受保护的技术使用者:芜湖天弋能源科技有限公司
技术研发日:2022.04.29
技术公布日:2022/8/5