【技术实现步骤摘要】
碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池负极材料
,更加具体地说,涉及一种碳纳米管/钴酸镍(CNTs/NiCo2O4)负极材料及其制备方法。
技术介绍
传统化石能源已不能满足人类日益增长的能源需求。再加上全球范围内的不可再生能源危机,使得可持续能源受到广泛青睐。锂离子电池这一安全高效新能源的出现,在一定程度上缓解了上述需求与危机。作为锂离子电池的重要组成部分之一,负极材料的组成以及性能对锂离子电池整体性能具有决定性的影响。钴酸镍作为一种二元过渡金属氧化物,具有高的理论容量。同时相比于单组份氧化物,具有更丰富的氧化还原反应和优异的电化学活性。人们通过制备不同形貌的NiCo2O4,例如中空球(L.Shen,L.Yu,X.-Y.Yu,X.Zhang,X.W.Lou,Self-TemplatedFormationofUniformNiCo2O4HollowSphereswithComplexInteriorStructuresforLithium-IonBatteriesandSuper ...
【技术保护点】
1.碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料,其特征在于,碳纳米管穿插进入钴酸镍球体内或者分布在钴酸镍球体周围,为钴酸镍提供了连续的导电通路,钴酸镍球体由纳米片组成,按照下述步骤进行:/n步骤1,将六水合钴酸镍和六水合硝酸钴均匀分散在无水乙醇中,然后加入含十六烷基三甲基溴化铵的去离子水和碳纳米管,超声搅拌得到混合溶液A,六水合氧化镍和六水合氧化钴的摩尔比是1:2,碳纳米管和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(0.5—1):1,十六烷基三甲基溴化铵和六水合硝酸镍的摩尔比(2—5):1;/n步骤2,将步骤1得到的混合溶液A置于反应釜中,自室温20—25摄氏度以1—5℃/min的升温速度升 ...
【技术特征摘要】
1.碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料,其特征在于,碳纳米管穿插进入钴酸镍球体内或者分布在钴酸镍球体周围,为钴酸镍提供了连续的导电通路,钴酸镍球体由纳米片组成,按照下述步骤进行:
步骤1,将六水合钴酸镍和六水合硝酸钴均匀分散在无水乙醇中,然后加入含十六烷基三甲基溴化铵的去离子水和碳纳米管,超声搅拌得到混合溶液A,六水合氧化镍和六水合氧化钴的摩尔比是1:2,碳纳米管和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(0.5—1):1,十六烷基三甲基溴化铵和六水合硝酸镍的摩尔比(2—5):1;
步骤2,将步骤1得到的混合溶液A置于反应釜中,自室温20—25摄氏度以1—5℃/min的升温速度升温至160—220摄氏度保温进行水热反应,再自然冷却至室温20—25摄氏度,抽滤干燥后得到碳纳米管/钴酸镍前驱体;
步骤3,将步骤2得到的碳纳米管/钴酸镍前驱体在空气气氛中进行煅烧,自室温20—25摄氏度以1—5℃/分钟的升温速度升温至300—500℃进行保温煅烧,自然冷却至室温20—25摄氏度得到CNTs/NiCo2O4复合材料。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料,其特征在于,在步骤1中,碳纳米管和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(0.5—0.8):1,十六烷基三甲基溴化铵和六水合硝酸镍的摩尔比(2—3):1,无水乙醇和去离子水为等体积比。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料,其特征在于,在步骤1中,超声时间为30—60分钟,超声频率为70~100兆赫兹;搅拌时间为30—60分钟,搅拌速度为每分钟300—600转。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料,其特征在于,在步骤2中,在180—200摄氏度保温进行水热反应5—10小时,进行水热反应时,选择空气气氛。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管/钴酸镍锂离子电池负极材料,其特征在于,在步骤3中,自室温20—25摄氏度以1—3℃/分钟的升温速度升温至350—450℃进行保温煅烧1—5小时,自然冷却至室温20—25摄氏度,保温煅烧时间为2...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭瑞松,罗亚妮,厉婷婷,李福运,董琳琳,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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