一种高性能锂离子电池铝基负极材料及其制备方法技术

技术编号:18974148 阅读:118 留言:0更新日期:2018-09-19 04:18
一种高性能锂离子电池铝基负极材料及其制备方法,属于无机先进材料技术领域。由铝纳米片和碳纳米管复合而成的三维长程有序结构,具有较少的氧化层,高的堆积密度并作为锂离子电池负极的活性物质表现出优异的循环稳定性和倍率性能。制备方法:a.制备反应溶液:先将碳纳米管加入到盛有无水三甲苯的双口烧瓶中,在60℃加热搅拌均匀,然后依次向体系中加入三氯化铝,乙酰丙酮铝和还原剂氢化铝锂;b.还原反应:将该反应温度升高到120℃‑165℃的温度下反应2‑12小时,即得到该复合物的粗产品。本发明专利技术涉及的这种铝基负极材料成本低廉,制备条件温和,可以规模化生产,在锂离子电池方面有着良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锂离子电池铝基负极材料及其制备方法
本专利技术属于无机先进材料
,具体涉及一种高性能锂离子电池铝基负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为新一代最具潜力的能源存储器件,具有长循环寿命,高能量密度和功率密度等优势,目前已经被广泛应用于电动汽车,消费类电子产品和可再生能源的存储等领域。对于商用的锂离子电池,其一般选用廉价的石墨碳作为负极材料,但是石墨的理论容量较低,仅为372mAh·g-1,无法满足高容量的锂离子电池的要求。因此,研发出高容量的负极材料对于满足新一代的锂离子电池至关重要。近年来,一些具有高化学活性的金属或准金属(Si,Sn,Ge等),由于其高理论容量和低电压平台,已经被广泛研究,然而作为地壳中含量最多的金属Al却较少被研究。金属Al具有环境友好,廉价和高电导率等优势,并且其也可以和锂形成高理论容量的锂铝合金,如LiAl,Li9Al4的理论容量分别可以达到993和2235mAh·g-1,所以Al基材料有望成为最理想的新一代锂离子电池负极。然而,具有高容量和良好循环稳定性的Al基负极工作却鲜有报道,主要是由于以下几方面的原因:(1)金属Al在锂离子的脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管和Al纳米片的复合物,其特征在于,其形貌为碳纳米管周围生长有Al纳米片,从而形成三维网络状结构。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管和Al纳米片的复合物,其特征在于,其形貌为碳纳米管周围生长有Al纳米片,从而形成三维网络状结构。2.按照权利要求1所述的一种碳纳米管和Al纳米片的复合物,其特征在于,碳纳米管长度为10μm-30μm。3.按照权利要求1所述的一种碳纳米管和Al纳米片的复合物,其特征在于,花状的Al纳米片层结构,其形貌为碳纳米管周围生长有多个花状的Al纳米片层结构,碳纳米管穿过花状的Al纳米片层结构,花状Al纳米片层结构的尺寸范围为100nm-300nm。4.按照权利要求1或2所述的一种碳纳米管和Al纳米片的复合物,其特征在于,铝和碳纳米管的质量比为(1-4):1。5.制备权利要求1-4任一项所述的一种碳纳米管和Al纳米片的复合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:a.制备反应溶液:先将碳纳米管加入到盛有无水三甲苯的双口瓶中,在60℃加热搅拌均匀,然后依次向体系中加入三氯化铝、乙酰丙酮铝和还原剂氢化铝锂,其中三氯化铝和...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗亮孙雄孙晓明刘文
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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