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专利号: 2017105410059
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化锌/碳多孔复合材料为负极制备钠离子电池的方法,其特征是:钠离子电池的制备方法,首先制备钠离子电池负极材料,采取高温固相烧结合的方法,制备过程中,调控反应过程中条件,实现对氧化锌/碳多孔结构材料的廉价、便利化合,得到氧化锌/碳多孔复合材料,并将氧化锌/碳多孔复合材料作为钠离子电池的负极材料,制得钠离子电池。

2.根据权利要求1所述的一种氧化锌/碳多孔复合材料为负极制备钠离子电池的方法,其特征是:钠离子电池的制备方法,具体步骤是:(1) 分别称取重量比为X:(9-X):1,7≤X≤8 的氧化锌/碳多孔复合材料、炭黑和聚偏氟乙烯;将聚偏氟乙烯加入到N-甲基吡咯烷酮,配成质量分数为2 5%的溶液,搅拌60min~~

180min,使其充分溶解,并呈无色透明状,配成聚偏氟乙烯源溶液;随后在聚偏氟乙烯源溶液中加入称量好的经过120~300min球磨的氧化锌/碳多孔复合材料和炭黑混合,并继续球磨120~300min得混合料,随后将混合料在铜箔集流体上均匀涂布;制得的电极片在50±5℃下干燥6-20h后,用模具压切成圆片,并用压片机在10 15MPa下保压3 5秒,以提高电极颗~ ~粒均匀性,防止充放电过程中发生脱片,接着真空干燥10h,温度100±20℃,然后放进手套箱中备用;

(2) 在充满氩气的环境中,以金属钠为对电极,玻璃纤维膜为隔膜,电解液为(0.8~1)mol/L的高氯酸钠溶解在碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯按体积比为(1~3):1的混合溶液中,组装成扣式电池,最后对扣式电池进行恒流充放电容量和循环性能测试。

3.根据权利要求1或2所述的一种氧化锌/碳多孔复合材料为负极制备钠离子电池的方法,其特征是:氧化锌/碳多孔复合材料制备方法,其包括以下步骤:(1)将锌源缓慢加入到20mL去离子水中,使其完全溶解,配制成溶液,接着缓慢加入碳源,再加入300mL去离子水,使其发生膨胀,利用真空冷冻使其干燥,得到白色混合料;其中碳源和锌源按质量比为(3~17):1;

(2)将步骤(1)中的白色混合料移至真空管式炉中,通入保护气体,在500~1000℃煅烧

5-18小时后随炉冷却,得到黑色粉末,产物经大量洗涤后过滤、冷冻、干燥即得到氧化锌/碳多孔复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种氧化锌/碳多孔复合材料为负极制备钠离子电池的方法,其特征是:锌源为二价锌盐,选自氟硼酸锌Zn(BF4)2、磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2·2H2O)、无水氯化锌(ZnCl2)或者水合乙酸锌(CH3COO)2Zn·2H2O。

5.根据权利要求3所述的一种氧化锌/碳多孔复合材料为负极制备钠离子电池的方法,其特征是:碳源选自改性后的高度水溶性聚合物(纤维素、聚丙烯酸钠)。

6.根据权利要求3所述的一种氧化锌/碳多孔复合材料为负极制备钠离子电池的方法,其特征是:所述的步骤(2)中的过滤方式为布氏漏斗抽滤,去离子水和无水乙醇反复洗涤。