一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料及其制备方法属于电池领域。该方法包括以下步骤：将氟化钾在乙醇中进行球磨处理成为纳米粉体；先后三次将特定量的聚偏二氟乙烯和纳米氟化钾粉体轮流加入到天然鳞片石墨的N

【技术实现步骤摘要】
一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料及其制备方法属于电池领域。

技术介绍

[0002]锂离子电池(LIBs)因高能量密度、高能量效率和较长使用寿命已经在电子产品、电动汽车等领域得到大规模商业化应用。然而，由于全球锂资源稀缺以及锂矿价格持续上涨，锂离子电池制造成本不断增加，在未来难以继续满足人类社会对于储能的需求。除可移动能源存储外，人类社会对于大规模固定式能源存储的需求也在不断增长，故人们迫切需求可以替代锂离子电池的新型储能器件的出现。近年来，钾离子电池(PIBs)因钾资源丰富、制造成本低、能量密度高等优势得到了研究人员的青睐，有望在将来以大规模固定式储能器件的形式得到应用。
[0003]作为最有希望实际用于钾离子电池的负极材料，石墨具有自然储量丰富、成本低廉、已实现大规模商业化生产、可以实现对钾离子的高效可逆存储等优点。但在钾离子电池的两种常用电解液体系(碳酸酯类、醚类)中，石墨负极表现出的电化学性能有明显差异。在碳酸酯类电解液中，石墨可以实现只有钾离子单独进入二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将氟化钾与乙醇以质量比1：5～10混合后向其内加入氧化锆珠，置于行星式球磨机中进行研磨处理，得到纳米氟化钾粉体；2)将天然鳞片石墨、聚偏二氟乙烯、N
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甲基吡咯烷酮以质量比100：3.5～5：100～500混合后进行球磨处理，得到混合浆料一；后将经步骤1)得到的纳米氟化钾粉体加入到混合浆料一中继续球磨处理，得到混合浆料二，所述纳米氟化钾粉体与天然鳞片石墨的质量比为15～25：100；3)向混合浆料二中再次加入聚偏二氟乙烯进行球磨处理，所述聚偏二氟乙烯与天然鳞片石墨的质量比为3.5～5：100；球磨处理得到混合浆料三；后将经步骤1)得到的纳米氟化钾粉体加入到混合浆料三中进行球磨处理，得到混合浆料四，所述纳米氟化钾粉体与天然鳞片石墨的质量比为15～25：100；4)在混合浆料四的基础上重复步骤3)一次，得到混合浆料五；5)向混合浆料五中加入乙炔炭黑继续球磨处理，所述乙炔炭黑与天然鳞片石墨的质量比为10～30:100；后将氧化锆珠滤出，得到混合浆料六；将混合浆料六涂敷在铜箔上并进行烘干处理，制得钾离子电池高能量密度碳基负极材料。2.如权利要求1所述的一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中氟化钾与乙醇的质量比为1：6～8。3.如权利要求1或2所述的一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中行星式球磨转速设定为400转/分钟，球磨处理时长为4～5小时。4.如权利要求1或2所述的一种钾离子电池高能量密度碳基负极材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宇，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：