本发明专利技术公开了一种基于阿拉伯胶-明胶的碳包覆氟化碳正极材料制备方法，该正极材料由氟化碳颗粒表面包覆一层碳构成；其制备方法是先用复凝聚法将氟化碳颗粒表面包覆一层阿拉伯胶-明胶，制成氟化碳微胶囊颗粒；再将表面的阿拉伯胶-明胶层碳化制备成碳包覆氟化碳正极材料。本发明专利技术制备的碳包覆氟化碳正极材料颗粒均匀，导电性好，并且可以避免颗粒间的团聚，可以提高电池放电电压，并提升倍率放电性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种基于阿拉伯胶-明胶的碳包覆氣化碳正极材料制备方法，属于电 池正极材料，特别是一次电池正极材料领域。
技术介绍
近十年来，随着电子信息技术的飞速发展，对其作为重要动力源之一的电池也有 着更的优性能要求。其中一次电池在军事、先进医疗、航空航天等领域的应用也是有增无 减。目前，应用最普遍的一次电池有裡-二氧化儘电池和碱性锋儘电池，而二氧化儘正极材 料的理论比容量只有308mAhgi，将其应用于屯、脏起搏器，则只能持续3年。氣化碳（CFx) 正极材料的理论比容量能达到865mAhg1，是目前理论比容量最高的一次电池正极材料，并 且具有环保无污染、安全性高、溫度范围宽（-30~8(TC)、工作电压平稳等优点，是近年来 研究的热点。 但是，氣化碳导电性差，导致裡氣化碳电池极化严重，电压平台低，放电功率小，影 响了其目前的应用范围。为此，研究者们尝试了很多改进氣化碳性能的方法。Q.Zhang等人 采用热解聚偏氣依稀（PVD巧的方法对CFx进行了表面碳包覆，W提高其电导率，所制备的 裡氣化碳电池电压有所提高，电池倍率放电性能得到改善。然而，采用该方法制备的碳包覆 氣化碳，颗粒容易团聚，比表面积降低，影响电极材料的功率密度和活性物质利用率。 本专利技术提供的一种基于阿拉伯胶-明胶的碳包覆氣化碳正极材料制备方法，先采 用复凝聚法在氣化碳表面包覆一层阿拉伯胶-明胶，再经过碳化形成碳包覆氣化碳正极材 料。本专利技术制备了不易团聚的碳包覆氣化碳正极材料，提高了材料的导电性和比表面积，从 而能提高电池电压平台和倍率放电性能。
技术实现思路
阳〇化]本专利技术的目的在于提供一种基于阿拉伯胶-明胶的碳包覆氣化碳正极材料制备 方法，该方法所制得的碳包覆氣化碳正极材料导电性好、比表面积大、不易团聚的，该正极 材料应用于裡氣化碳电池可W提升电池放电平台并且大幅提升电池倍率放电性能。 本专利技术公开的一种基于阿拉伯胶-明胶的碳包覆氣化碳正极材料制备方法，先采 用复凝聚法将氣化碳颗粒表面包覆一层阿拉伯胶-明胶制成氣化碳微胶囊颗粒，再将氣 化碳表面包覆的阿拉伯胶-明胶进行碳化而成。 所述的氣化碳颗粒为氣化焦炭、氣化石墨、氣化石墨締、氣化碳纤维、氣化碳纳米 管颗粒材料中的一种或几种。优选的氣化碳颗粒粒径分布在2~20ym之间，氣碳原子比 为 0. 8 ~1. 2。 所述的复凝聚法，包括W下工艺步骤： (1)配置溶液 将明胶5~50gL郝阿拉伯胶5~50gL1加入蒸馈水中，加入表面活性剂，揽匀 并调节抑为6. 5~9. 5 ;再将氣化碳10~100gLI加入溶液中，揽拌至混合均匀。 W11] 所述明胶与阿拉伯胶质量之比为1:2~2:1之间，明胶与阿拉伯胶质量之和与氣 化碳的质量比为0. 1:1~2:1。 所述表面活性剂为烷基酪聚氧乙締酸（OP-IO)或聚乙締醇（PVA)中的一种或两种 混合，浓度为0.05~2.OgL1。 阳01引 似乳化 将步骤（1)所配置的溶液置于40~60°C的恒溫水浴中，并在400~80化pm的条 件下揽拌10~30min，使之形成微乳液。 阳〇1引 做交联固化 将步骤似的溶液用质量分数为2~10%的醋酸溶液在20~50min内逐渐调节 抑至4. 5~5. 5,反应0. 5~化；再将溫度降至1~8°C，加入质量分数5~15%戊二醒溶 液20~200血L1，反应0. 5~化。 (4)再固化 加入为步骤（3)溶液体积1~3倍的蒸馈水稀释，用质量分数为5~15%的NazCOj 溶液调节抑为7~11 ;再升溫至40~60°C，保持40~80min。将溶液降至20~30°C，揽 拌6~1她。 妨洗涂分离将步骤（4)的溶液溫度降至20~30°C，揽拌8~16h，离屯、并洗涂干净。置于40~ 80°C的真空干燥箱干燥6~12h。制得阿拉伯胶-明胶包覆氣化碳的微胶囊。 所述的碳化，为高溫热解碳化或浓硫酸碳化中。 所述的高溫热解碳化为在氮气或氣气等保护气氛下，250~450°C保溫2~地。 所述的浓硫酸碳化为置于质量分数大于90%的浓硫酸中揽拌，反应2~20h。 本专利技术的有益效果：1、本专利技术在氣化碳表面包覆碳，可W提高导电性，有利于电子 传输，提高电池放电倍率；2、本专利技术采用复凝聚法在氣化碳表面先包覆一层聚脈，使氣化碳 被包覆后颗粒不团聚，并且碳化后仍能保持颗粒的独立性，用于制备电池时，有利于活性 物质分散均匀，增加电极反应活性面积，；3、本专利技术的制备工艺简单，易实现批量稳定生产。【附图说明】【图1】为微胶囊化碳包覆氣化碳正极材料的制备流程图及结构示意图。！为氣化 碳；2为阿拉伯胶-明胶；3为碳。【图2】为实施例1制得的微胶囊化碳包覆氣化碳正极材料与氣化碳正极材料制成 的电池恒流放电曲线图。（a)为原氣化石墨的放电曲线；化）为碳包覆后氣化石墨的放电曲 线。【具体实施方式】 W下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术的保护范围。 阳0測实施例1 取氣碳原子比为1. 0的氣化石墨，颗粒大小为5~10 ym。 先用复凝聚法在氣化碳表面包覆一层阿拉伯胶-明胶，具体工艺如下： 阳O川 （1)配置溶液 阳03引将明胶Ig和阿拉伯胶Ig加入100血蒸馈水中，加入表面活性剂0.IgOP-IO和 0.IgPVA作表面活性剂揽匀，揽匀并调节抑为8.0 ;再将氣化碳4g加入溶液中，揽拌至混 合均匀。 柳3引似乳化 将步骤（1)所配置的溶液置于50°C的恒溫水浴中，并在60化pm的条件下揽拌 15min，使之形成微乳液。 (3)交联固化 将步骤似的溶液用质量分数为5%的醋酸溶液在30min内逐渐调节抑至4. 7， 反应Ih;再将溫度降至5°C，加入质量分数10%戊二醒溶液10血L1，反应比。 (4)再固化 加入为步骤（3)溶液体积2倍的蒸馈水稀释，用质量分数为10%的NazCOs溶液调 节抑为9 ;再升当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于阿拉伯胶‑明胶的碳包覆氟化碳正极材料制备方法，其特征在于，先采用复凝聚法将氟化碳颗粒表面包覆一层阿拉伯胶‑明胶，制成氟化碳微胶囊颗粒；再将表面包覆的阿拉伯胶‑明胶进行碳化而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘勇，李磊，朱岭，周洁，雷维新，马增胜，蒲玉杰，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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