一种骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于锂离子电池金属锂负极材料技术领域，具体涉及一种骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料及其制备方法和应用。该制备方法以含氧酸铁盐、聚乙烯吡咯烷酮和碳化的三聚氰胺海绵为原料，通过低温水热反应和高温碳化反应制备碳海绵基Fe

A framework supported aluminum nitride amorphous modified lithium anode material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电池材料
，具体涉及一种骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
电化学二次电池是电网储能的方式之一。在众多的电化学储能技术中，锂离子电池以其能量密度高、循环寿命超长等优点受到青睐。但是随着锂离子电池在动力汽车上的大量使用，碳酸锂和过渡金属镍、钴等的成本必然会上升，因此容量更高、成本更低的金属锂成为锂电池材料的更佳选择。目前用金属锂商业化生产的锂电池多采用有机液体电解质，该电解质和电极材料在充放电过程中容易发生副反应，导致电池容量出现不可逆衰减；同时电池在长期服役过程中，有机液体电解质会出现挥发、干涸、泄漏等现象，严重影响电池寿命。另一方面，传统锂电池无法使用高能量密度的金属锂作为负极材料，在电池循环中，由于金属锂表面电流密度及锂离子分布不均匀等因素，金属锂电极反复溶解、沉积而形成不均匀的孔洞和枝晶。枝晶会刺穿隔膜接触正极，造成电池短路、热失控、着火爆炸等一系列安全隐患。相较于传统锂电池，固态锂电池的差异在于电解质固态化，其与传统锂电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/nS1、将含氧酸铁盐、聚乙烯吡咯烷酮在60～160℃条件下进行水热反应，将所得反应产物与碳化的三聚氰胺海绵在100～150℃反应制成前驱体，再将所述前驱体在600～900℃条件下进行碳化反应；/nS2、以含氧酸铝盐为铝源，将所述铝源与碳源混合均匀，在1350～1650℃条件下进行碳热反应；/nS3、将金属锂熔化，与S2所得产物混合成混合金属液，然后浇入置有S1所得产物的模具中，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、将含氧酸铁盐、聚乙烯吡咯烷酮在60～160℃条件下进行水热反应，将所得反应产物与碳化的三聚氰胺海绵在100～150℃反应制成前驱体，再将所述前驱体在600～900℃条件下进行碳化反应；
S2、以含氧酸铝盐为铝源，将所述铝源与碳源混合均匀，在1350～1650℃条件下进行碳热反应；
S3、将金属锂熔化，与S2所得产物混合成混合金属液，然后浇入置有S1所得产物的模具中，即得。


2.根据权利要求1所述骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述含氧酸铁盐为硝酸铁。


3.根据权利要求2所述骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量为所述硝酸铁质量的1～9倍。


4.根据权利要求1所述骨架支撑氮化铝非晶化改性锂负极材料的制备方法，其特征在于，S1中所述水热反应的时间为6～36h；和/或
S1中所述碳化反应的时间为2～12h；和/或
所述三聚氰胺海绵的碳化方法为：将三聚氰胺海绵置于惰性气氛中在600～900℃处理2～12h。


5.根据权利要求1所述骨架支撑氮化铝非晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁飞，张迪，王秋君，李文，孙会兰，王波，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13