【技术实现步骤摘要】
一种NCF型热电池用三元正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种NCF型热电池用三元正极材料及其制备方法,属于材料化学
技术介绍
MS2(M=Fe,Co)是目前弹上热电池应用最广的正极材料,其中,FeS2对Li负极的电极电位为2.2V,理论容量为1206As/g,热分解温度为550℃,而CoS2的电极电位为2.1V,理论容量为1045As/g,热分解温度为650℃。两种正极材料存在的性能差异导致其应用方向略有不同,随着弹上热电池技术的不断发展,热电池的工作时间不断延长,传统正极材料利用率低的缺点导致其难以满足使用要求。热电池用高利用率正极材料的研究热点是复合正极材料,由于其可以大幅提升正极材料的利用率而得到广泛应用,如中国专利CN105140485、中国专利CN107026256A、Proceedingsofthe36thPowerSourcesConference,1994,p.329.等。常见的热电池正极材料为FeS2、NiS2或CoS2单一正极或FexCo1-xS2二元复合正极。Ni与Fe、C ...
【技术保护点】
1.一种NCF型热电池用三元正极材料,其特征在于:该三元正极材料的组成包括活性物质、锂化剂和离子电导剂;/n以该三元正极材料的总质量为100%计算,各组分的质量百分含量为:/n活性物质 78%~82%/n锂化剂 4%~6%/n离子电导剂 14%~16%/n所述的活性物质的化学式为:Ni
【技术特征摘要】
1.一种NCF型热电池用三元正极材料,其特征在于:该三元正极材料的组成包括活性物质、锂化剂和离子电导剂;
以该三元正极材料的总质量为100%计算,各组分的质量百分含量为:
活性物质78%~82%
锂化剂4%~6%
离子电导剂14%~16%
所述的活性物质的化学式为:Ni0.1Co0.45Fe0.45S2。
2.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料,其特征在于:所述的活性物质Ni0.1Co0.45Fe0.45S2的制备方法,步骤包括:
步骤1,按照Ni0.1Co0.45Fe0.45S2中Ni、Co和Fe三种元素的化学计量比,称取NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O和FeSO4·7H2O,配置成Ni、Co和Fe总金属离子含量为1-2mol/L的混合硫酸盐溶液;
步骤2,配置浓度为(0.47~0.54)mol/L的(NH4)2C2O4溶液,然后将(NH4)2C2O4溶液在搅拌条件下缓慢加入步骤1中配置好的混合硫酸盐溶液中至pH值为12-13,继续搅拌并陈化,然后将沉淀过滤、用去离子水洗涤并烘干得到草酸盐前驱物;
步骤3,将草酸盐前驱物置于管式还原炉中,在氢气氛中还原,还原温度为600-700℃,还原时间为6-12h,还原结束后冷却至室温,再对还原产物进行钝化得到金属粉末;
步骤4,将钝化得到的金属粉末置于氩气气氛保护炉中,加入过量的硫粉,在氩气氛中进行固相反应,反应温度为250-300℃,反应时间4-8h,再次加热至450℃-500℃并恒温2h,除去残存的单质硫粉,反应结束后冷却至室温,将...
【专利技术属性】
技术研发人员:张维义,迟亮,强杉杉,刘凯特,郑侠,姜义田,于金玉,罗重霄,
申请(专利权)人:上海空间电源研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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