一种苍耳状纳米复合电极材料的制备方法及其应用

文档序号:26093088发布日期:2021-07-30 18:02阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:

过程具体为:

(1)用钛酸四丁酯、浓盐酸和无水乙醇配制钛酸四丁酯/盐酸/乙醇混合溶液,用超声波震荡3h~8h至溶液成均相,则形成tio2前驱体溶液;

(2)按照tio2前驱体溶液中tio2的质量与偏矾酸铵的质量比1:1~1:20称取偏矾酸铵,并加入到步骤(1)所得tio2前驱体溶液中,常温搅拌均匀后放入水热釜中,在100℃~220℃水热釜中水热反应10h~30h,合成前驱体材料;

(3)将步骤(2)合成的前驱体材料放入干燥箱中以60℃~90℃烘干8h~20h;

(4)将烘干后的物质在高纯氩气氛围下300℃~800℃高温煅烧8h~12h,随后冷却取出,研磨,得到苍耳状tio2/nh4vo3纳米复合电极材料;

(5)硫的液相渗透

在步骤(4)得到的tio2/nh4vo3粉末中加入硫粉,在120℃~180℃加热保温15h~30h,得到苍耳状tio2/nh4vo3/s复合正极材料。

2.根据权利要求1所述的苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:所述tio2前驱体溶液中tio2的质量与偏矾酸铵的质量比为1:1.5。

3.根据权利要求1所述的苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:所述tio2/nh4vo3粉末与硫粉的量比为1:3。

4.根据权利要求1所述的苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:配制钛酸四丁酯/盐酸/乙醇混合溶液时,将钛酸四丁酯与浓盐酸,在常温下搅拌10min~30min,得到钛酸四丁酯/盐酸混合溶液;然后将无水乙醇滴加到钛酸四丁酯/盐酸混合溶液中。

5.根据权利要求4所述的苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:钛酸四丁酯与浓盐酸的体积比为12:1~2:1,无水乙醇与钛酸四丁酯体积比为3:1。

6.根据权利要求4所述的苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:无水乙醇的滴加速度为5ml/min~7ml/min。

7.根据权利要求4所述的苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,其特征是:步骤(1)中的浓盐酸质量浓度为36%。

8.一种如权利要求1所述的苍耳状纳米复合电极材料在制备钾硫电池正极中的应用,其特征是:

钾硫电池正极具体制备步骤如下:

将苍耳状tio2/nh4vo3/s复合正极材料、导电炭黑(super-p)和聚偏氟乙烯(pvdf)用n-甲基吡咯烷酮(nmp)搅拌均匀调成糊状,制作成苍耳状tio2/nh4vo3/s正极复合材料电极。

9.根据权利要求8所述的苍耳状纳米复合电极材料在制备钾硫电池正极中的应用,其特征是:

所述苍耳状tio2/nh4vo3/s复合正极材料、导电炭黑(super-p)和聚偏氟乙烯(pvdf)质量比为7:2:1。


技术总结
一种苍耳状纳米复合电极材料的制备方法,用钛酸四丁酯、浓盐酸和无水乙醇配制钛酸四丁酯/盐酸/乙醇混合溶液,用超声波震荡成均相,形成TiO2前驱体溶液,加入偏矾酸铵,常温搅拌均匀后放入水热釜中,水热反应,合成前驱体材料;将合成的前驱体材料放入干燥箱中烘干后,在高纯氩气氛围下高温煅烧,随后冷却取出,研磨,得到苍耳状纳米复合电极材料,加入硫粉,在加热保温,得到苍耳状复合正极材料。优点是:通过调控TiO2前驱体溶液与偏矾酸铵比例以及合理的煅烧条件,构建苍耳状纳米材料,减少了多硫化物的溶解,使得充放电平台更长更平稳,极提高了硫及放电产物硫化锂的电子传递,从而获得更高的电池比容量和循环稳定性。

技术研发人员:郎笑石;王坦;刘凡;李兰;奚雪;姚传刚;蔡克迪
受保护的技术使用者:渤海大学
技术研发日:2021.01.22
技术公布日:2021.07.30
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1