The invention discloses a nanometer petal-shaped Nickel-Cobalt-Molybdenum ternary metal sulfide, a preparation method and application thereof. The steps are as follows: ammonium molybdate tetrahydrate, nickel nitrate hexahydrate and cobalt nitrate hexahydrate are dissolved in deionized water, completely dissolved and evenly, then sulfur powder is added and the colloidal solution is completely dispersed into the colloid solution. Hydrazine hydrate was added into the bulk solution and stirred sufficiently, and then transferred to oven for solvothermal reaction; the products of solvothermal reaction were washed by alcohol, washed by water alternately and then dried, and then transferred to high temperature tubular furnace for high temperature treatment, and finally obtained nano-petal-shaped ternary metal sulfide materials. By adjusting the material morphology and the doping process of sulfur element, the capacity of the metal material can be greatly improved, and the problems of excessive side reactions, unstable structure and poor conductivity of the elemental sulfur as the cathode material of the lithium ion battery can be solved, thus the energy density of the material can be greatly increased.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米花瓣状的镍钴钼三元金属硫化物及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂离子电池正极材料领域,具体涉及一种纳米花瓣状的镍钴钼三元金属硫化物及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来,为了应对日益严重的能源枯竭以及由此带来的环境污染和温室效应问题,各国都在积极开展研究新型能源及转换方式,其中关于锂离子电池的研究备受瞩目,如移动电源,电动汽车EV等。目前制约锂离子电池规模化发展的瓶颈主要有三:第一是锂电池的成本,目前锂离子电池组的制造成本约900~1000美元/kWh,远高于商用化要求的300美元/kWh,需大幅降低;第二是锂电池的循环寿命和搁置寿命,电池性能的衰减,增加其更换需求;第三是锂电池的安全性。但究其根本,决定锂离子动力电池成本和性能的关键在于材料,锂离子动力电池的材料决定了电动汽车的发展路线和运行模式。因此,突破锂离子动力电池的瓶颈问题,关键在于材料问题的解决。目前商业化的锂离子电池目前主要采用LiCoO2和LiFeO2作为正极材料,但存在生产成本高,容量低及安全性差等问题。LiNixCoyMnzO2三元正极材料具有良好的循环性能,高安全性及低成本等特点,使得成为近年来最受关注的锂离子电池正极材料。而三元金属硫化物通过引入适量的硫元素,可以提高整体材料的容量,因此可以大幅度提高电池的能量密度,降低其制造成本,具有明显的应用价值。
技术实现思路
基于
技术介绍
中存在的技术问题,本专利技术提出了一种纳米花瓣状的镍钴钼三元金属硫化物及其制备方法和应用。本专利技术通过掺杂硫元素提高材料的理论容量,同时提高镍元素的含量来扩大材料的电位窗口,从而提高电池的容量及能量密度 ...
【技术保护点】
1.一种纳米花瓣状的镍钴钼三元金属硫化物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:S1、将四水合钼酸铵、六水硝酸镍和六水硝酸钴溶于去离子水中,完全溶解均匀后,再加入硫粉并使其完全分散呈现均匀的胶体溶液;S2、在胶体溶液中加入水合肼并充分地搅拌,随后转移到烘箱中进行溶剂热反应;S3、将溶剂热反应的产物依次经醇洗、水洗交替清洗后干燥,然后转移到高温管式炉中进行高温处理,最终获得纳米花瓣状的三元金属硫化物材料。
【技术特征摘要】
1.一种纳米花瓣状的镍钴钼三元金属硫化物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:S1、将四水合钼酸铵、六水硝酸镍和六水硝酸钴溶于去离子水中,完全溶解均匀后,再加入硫粉并使其完全分散呈现均匀的胶体溶液;S2、在胶体溶液中加入水合肼并充分地搅拌,随后转移到烘箱中进行溶剂热反应;S3、将溶剂热反应的产物依次经醇洗、水洗交替清洗后干燥,然后转移到高温管式炉中进行高温处理,最终获得纳米花瓣状的三元金属硫化物材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1中的加入硫粉后通过持续的超声分散、搅拌及升温的方式使其完全分散,所述超声分散的时间为0.5-1h,搅拌的时间为0.5-3h,升温至50-100℃。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1中四水合钼酸铵、六水硝酸镍和六水硝酸钴的质量比为1-3:0.5-1.5:0.2-1.1;所述四水合钼酸铵和去离子水的质量体积比(g/ml)为1-3:10-40;所述四水合钼酸铵和硫粉的质量比为1-3:0.2-1.1。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S2中在胶体溶液中加入水合肼并充分地搅...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭军坡,王辉,赵云,
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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