一种铝离子电池正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：清洗泡沫金属；在泡沫金属上沉积多层石墨烯；去除沉积多层石墨烯后的泡沫金属；在去除泡沫金属后形成的三维石墨烯表面上形成多孔洞；清洗及干燥形成多孔洞后的三维石墨烯。本发明专利技术增加了离子的有效传输、扩散；不仅增加电子浓度，且电池保持高浓度，从而提升电池比容量。

【技术实现步骤摘要】
一种铝离子电池正极材料的制备方法
本专利技术涉及金属离子电池领域，尤其涉及一种铝离子电池正极材料的制备方法。
技术介绍
因铝具有成本低廉、不容易燃烧且有很高电荷存储容量等优点，所以可充电铝电池具有成本低、容量高、安全性高，可以突破现有的储能技术。在研制铝离子电池领域一直未获成功，其关键在于未找到合适的正极材料和电解质材料，让铝电池在不断充放电循环后仍然能产生有效电压。美国斯坦福大学研究人员发现一种新型石墨材料，可作为铝离子电池的正极。研究人员在实验中将铝制成的负极和由石墨组成的正极，再加上离子液体电解质，制备出铝离子电池。该铝离子电池使用3D石墨作为正极材料，表现出优异的充放电循环稳定性，经过7500次充放电循环后容量没有明显衰减。但其放电比容量非常低，只有约65mAh/g，在实际应用中应用范围窄，无法做到完全替代如锂离子电池、铅酸电池和镍氢电池等蓄电池。本专利技术在于通过改进正极材料来增加电池的电压和能量密度，最终提升铝离子电池的容量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种铝离子电池正极材料的制备方法，使铝离子电池在保持优异循环稳定性和倍率性能的情况，提升电池比容量，扩大电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：清洗泡沫金属；在泡沫金属上沉积多层石墨烯；去除沉积多层石墨烯后的泡沫金属；在去除泡沫金属后形成的三维石墨烯表面上形成多孔洞；清洗及干燥形成多孔洞后的三维石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：清洗泡沫金属；在泡沫金属上沉积多层石墨烯；去除沉积多层石墨烯后的泡沫金属；在去除泡沫金属后形成的三维石墨烯表面上形成多孔洞；清洗及干燥形成多孔洞后的三维石墨烯。2.根据权利要求1所述一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在三维石墨烯表面上形成多孔洞为通过激光辐射、碳热还原反应、氦离子轰击或电子束照射的方式。3.根据权利要求2所述一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述激光刻蚀为：将三维石墨烯置于激光功率为200-1000mw，光斑尺寸为10-80um下，然后通过移动激光头在三维石墨烯上点动出光刻蚀石墨烯，最终在三维石墨烯上形成多个孔径为10-80um的孔洞。4.根据权利要求2所述一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述碳热还原反应为：在三维石墨烯上滴涂0.1-20mM的金属氧酸盐或多金属氧酸盐溶液，然后加热到40-60℃，持续8-20h后，在三维石墨烯表面形成无数个10-1000nm的颗粒状金属氧化物，然后以5-30℃/min的升温速率升温到600-700℃，持续1-5h的碳热反应后，冷却到室温，然后将其放入1-5M的HCl溶液中浸泡1-7天，去除三维石墨烯表面的含金属物如金属或金属碳化物，形成多孔石墨烯。5.根据权利要求4所述一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述金属氧酸盐为Na2MoO4、Na2WO4、Na2AlO2、Na2SnO3、K2TiO3或K2MnO4中的一种，所述多金属氧酸盐为(NH4)6Mo7O24或H3PMo12O4中的一种。6.根据权利要求1所述一种铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤清洗泡沫金属包括：将泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱立德，
申请(专利权)人：福建新峰二维材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35