The invention discloses a preparation method of graphite material doped metal oxalate lithium battery composite negative material, which belongs to the technical field of lithium ion battery negative material. The metal oxalate complex M (C2O4) is prepared by electrostatic self-assembly method.
【技术实现步骤摘要】
石墨类材料掺杂金属草酸盐锂电池复合负极材料的制备方法
本专利技术涉及一种石墨类材料掺杂金属草酸盐锂电池复合负极材料的制备方法,属于锂离子电池负极材料
技术介绍
近年来,高能量密度和功率密度的锂离子电池广泛应用于便携式电子产品,如笔记本电脑和移动电话,而在汽车应用方面,考虑到电动车对行驶里程和能量密度的需求,锂离子电池在性能、成本和安全方面仍面临很大的挑战。到目前为止,石墨类材料仍然占锂离子电池负极材料的主导地位。然而,其较低的充放电比容量严重限制了它的进一步发展。因此,开发一种能量密度高、成本低、使用安全的新型负极材料成为近年来电池材料研究的热点。基于转化反应的金属草酸盐相较于众多其它备选材料,具有可逆容量高、循环性能优良、资源丰富、环境友好、安全性高等优点。然而,金属草酸盐本身电子电导率低、锂离子扩散速率慢导致了较高的首次不可逆容量。如对其掺杂石墨类导电材料不仅可以显著提高材料电子电导率,还可以提高锂离子在通道中的流动性。石墨类材料掺杂金属草酸盐的制备方法中应用较多的有两种,分别为溶剂热法和自组装法。其中溶剂热法是将功能化的石墨类材料与制备草酸盐所需的原料混合,在水热反应釜中加热合成得到其复合材料。此种方法容易造成草酸盐材料无法均匀的分布在石墨类材料颗粒表面,从而对材料性能造成一定程度影响。而自组装法目前只适用于经过羧基、羟基和氧化处理的石墨类材料,其主要是通过所带官能团的电荷性能与金属草酸盐形成自组装过程来合成得到复合材料。目前未见与本专利技术相关的报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种石墨类材料掺杂金属草酸盐锂电池复合负 ...
【技术保护点】
1.一种石墨类材料掺杂金属草酸盐锂电池复合负极材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)将金属可溶性盐、草酸钠依次加入到乙二醇与去离子的混合液中,常温下搅拌3h~48h,得到金属草酸盐络合物溶液,其中金属可溶性盐与草酸钠的摩尔比为1:3~1:10;(2)将石墨类导电碳材料加入乙醇与去离子的混合液中,常温下超声1~2h,加入到浓度为0.2~10mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中,其中石墨类导电碳材料和聚二烯丙基二甲基氯化铵的质量比为1:5~1:20,充分搅拌混合1~2h后,经离心分离,用去离子水洗涤去除物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化铵,然后置于惰性气体氛围中,40℃~60℃干燥,得到表面带有正电荷的石墨类导电碳材料;(3)将步骤(2)表面带有正电荷的石墨类导电碳材料加入步骤(1)金属草酸盐络合物溶液中,其中表面带有正电荷的石墨类导电碳材料与金属草酸盐络合物的质量比为1:30~1:10,常温下搅拌30min后,移入高温高压反应釜中,在60℃~200℃下反应6h~24h,待反应完成且自然冷却后,过滤、洗涤和干燥,得到含结晶水的复合材料;(4)在氩气或氮气气氛下,将步骤(3)含结 ...
【技术特征摘要】
1.一种石墨类材料掺杂金属草酸盐锂电池复合负极材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)将金属可溶性盐、草酸钠依次加入到乙二醇与去离子的混合液中,常温下搅拌3h~48h,得到金属草酸盐络合物溶液,其中金属可溶性盐与草酸钠的摩尔比为1:3~1:10;(2)将石墨类导电碳材料加入乙醇与去离子的混合液中,常温下超声1~2h,加入到浓度为0.2~10mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中,其中石墨类导电碳材料和聚二烯丙基二甲基氯化铵的质量比为1:5~1:20,充分搅拌混合1~2h后,经离心分离,用去离子水洗涤去除物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化铵,然后置于惰性气体氛围中,40℃~60℃干燥,得到表面带有正电荷的石墨类导电碳材料;(3)将步骤(2)表面带有正电荷的石墨类导电碳材料加入步骤(1)金属草酸盐络合物溶液中,其中表面带有正电荷的石墨类导电碳材料与金属草酸盐络合物的质量比为1:30~1:10,常温下搅拌30min后,移入高温高压反应釜中,在60℃~200℃下反应6h~24h,待反应完成且自然冷却后,过滤、洗涤和干燥,得到含结晶水的复合材料;(4)在氩气或氮气气氛下,将步骤(3)含结晶水的复合材料置于150℃~300℃下烧结1h~6h,得到石墨类材料掺杂金属草酸盐的锂电池复合负极材料。2.根据权利要求1所述的石墨类材料掺杂金属草酸盐锂电池复合负极...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚耀春,张克宇,杨斌,戴永年,马文会,杨桂玲,梁风,
申请(专利权)人:昆明理工大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
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