The invention relates to a magnesium position doped magnesium ion battery cathode material and a preparation method thereof, belonging to the rechargeable battery cathode material in the energy material. The molecular formula of cathode materials for Mg (1 x) AxNiSiO4, where A is a Ca, Sr, doping Ba, x = 0.001 0.08. The preparation method is as follows: the source of magnesium compound and doping element compound, the source of nickel compounds by the atomic ratio Mg:A:Ni (x = 1):x:1 accurate weighing, adding deionized water, mixing with milling, out after drying, and fired by solid powder. According to the molar ratio of Ni:Si = 1:1 atomic ratio weighing four ethyl orthosilicate, solid powder, silicate ethyl ester four and the amount of citric acid mixed in ethanol solvent, get a gel placed in stainless steel tanks. And then the carbon source compound milling, sintering in an inert atmosphere, the anode material can be obtained by carbon coated Mg magnesium ion battery (1 x) AxNiSiO4.
【技术实现步骤摘要】
一种镁位掺杂的镁离子电池正极材料及其制备方法
本专利技术属于镁离子电池正极材料的制备领域,特别是涉及一种镁位掺杂的硅酸镍镁镁离子电池正极材料Mg(1-x)AxNiSiO4及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池是目前应用最广泛的二次电池,但是,全球锂资源并不富裕,锂离子电池在应用过程中特别是作为动力电池使用时存在较大的安全隐患,迫使人们在开发锂离子电池的同时,努力寻找其他二次电池体系。近年来在镁离子电池的研究方面取得一定进展,镁和锂在周期表中处于的对角线位置,根据对角线法则,两者化学性质具有很多的相似之处。镁在地球上储量十分丰富,我国的镁资源储量居世界首位,镁的价格比锂低得多,而且镁及几乎镁的所有化合物无毒或低毒,对环境友好,镁活泼性比锂低,熔点高,易操作,加工处理安全,用镁替代锂开发镁离子电池具有非常广阔的应用前景。镁离子电池的技术发展主要存在两方面的阻碍:第一,在充放电过程中,电极材料表面会生成一层表面钝化膜,与锂不同的是,锂的表面膜可以传导锂离子,而镁电极表面生成的这种钝化膜却难以传导二价的镁离子,使镁的沉积和溶解以顺利进行;第二,二价镁离子的离子半径小,电荷密度大,往往以溶剂化形式插入,在嵌入材料中的移动较困难,可供镁离子快速嵌入的基质材料很少,因此正极材料的选择成为重要问题,寻找能适合正极材料是镁离子电池研究的关键。人们对镁离子电池正极材料开展了研究,镁离子电池正极材料大都为无机过渡金属化合物,集中为氧化物(如V2O5)、硫化物(如Chevrel相的硫化物Mo6S8)、磷酸盐聚阴离子化合物(如Mg0.5+y(FeyTi1-y)2(PO4)3)等,这些 ...
【技术保护点】
一种镁位掺杂的镁离子电池正极材料,其特征在于:所述镁离子电池正极材料的组成为Mg(1‑x)AxNiSiO4,其中A为掺杂元素,x=0.001‑0.08。
【技术特征摘要】
1.一种镁位掺杂的镁离子电池正极材料,其特征在于:所述镁离子电池正极材料的组成为Mg(1-x)AxNiSiO4,其中A为掺杂元素,x=0.001-0.08。2.根据权利要求1所述的镁位掺杂的镁离子电池正极材料,其特征在于:所述的镁位掺杂元素A为Ca、Sr、Ba中的一种。3.一种镁位掺杂的镁离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括:a)将镁源化合物、掺杂元素化合物、镍源化合物按原子摩尔比Mg:A:Ni=(1-x):x:1准确称重,加入适量去离子水,球磨混合均匀,取出后烘干;b)在300-400℃预烧2-6小时,粉碎成粉末;c)按原子摩尔比Ni:Si=1:1的比例称取正硅酸四乙酯,将固体粉末、正硅酸四乙酯和适量柠檬酸在无水乙醇溶剂中充分混合,置于内衬聚四氟乙烯的不锈钢罐中,在密封状态下于在100-300℃保温1-7天,得到凝胶状物;d)将凝胶状物烘干,与重量比为5-30%的碳源化合物混合球磨,在惰性气氛中于800~12...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁正勇,彭振博,
申请(专利权)人:宁波职业技术学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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