【技术实现步骤摘要】
一种具有纳米线和纳米颗粒状碳材料及其制备方法、锂离子电池
[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域,具体地,涉及一种具有纳米线和纳米颗粒状碳材料的制备方法及锂离子动力电池
。
技术介绍
[0002]锂离子电池负极主要使用碳材料作为电极
。
碳材料具有低电位
、
高比表面积
、
良好的电化学反应活性和化学稳定性
。
在碳材料中,主要有天然石墨
、
人工石墨
、
非晶碳
、
纳米管状碳
、
石墨烯等几种形态
。
其中,天然石墨是最常用的一种负极碳材料,因为其分子结构非常规整,并具有良好的电导性和化学稳定性
。
然而,天然石墨有一些缺点,如比表面积较小
、
容积效应明显等,因此难以满足发展电动汽车的需求
。
为了克服天然石墨存在的问题,研究人员开始探索其他类型的碳材料
。
例如,纳米管状碳和石墨烯具有非常高的比表面积和导电性,因此可以提高电容和电化学反应速率
。
此外,非晶碳由于其分子结构的不规则性,可以更好地容纳锂离子,降低容积效应
。
尽管如此,要满足目前快速发展的电动汽车市场的需求,研究人员需要找到更加先进的材料
。
目前,一些新型碳材料,如硅化碳
、
氟化碳等正在逐步应用于锂离子电池负极材料的研究中
。
新型锂离子电池负极碳 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种具有纳米线和纳米颗粒状碳材料,其特征在于,通过下述方法制备得到:
(1)
称取镍源,尿素于去离子溶液中,搅拌使其充分溶解;
(2)
将上述溶液进行加热反应,得到的纳米线状氢氧化镍采用去离子水洗涤,干燥备用;
(3)
称取钴源于去离子溶液中
,
搅拌使其充分溶解,得到钴源的水溶液;
(4)
将纳米线状氢氧化镍和钴源的水溶液混合均匀,向其缓慢加入氢氧化钠;待反应完全后,颗粒状的氢氧化钴在纳米线状氢氧化镍上沉积,用去离子水洗涤,干燥备用;
(5)
通过气相沉积反应,以乙烷为碳源,从而使碳材料沉积;
(6)
通过酸洗去除去金属元素,洗涤干燥即可获得纳米线和颗粒状的碳材料
。2.
如权利要求1所述一种具有纳米线和纳米颗粒状碳材料,其进一步特征在于,镍源为硫酸镍
、
氯化镍
、
硝酸镍中一种;优选的,镍源为氯化镍;钴源为硫酸钴
、
氯化钴
、
硝酸钴中的一种;优选的,镍源为氯化镍
。3.
如权利要求1所述一种具有纳米线和纳米颗粒状碳材料,其进一步特征在于,上述方法中,生成纳米线状氢氧化镍的加热方法为使用水热合成法
、
微波加热法,溶剂热法中的一种
。4.
如权利要求1所述一种具有纳米线和纳米颗粒状碳材料,其进一步特征在于,上述方法中,气相沉积法为电弧法
、
磁控溅射法
、
快速脉冲高温加热中的一种
。5.
如权利要求1‑4任一项所述一种纳米线和纳米颗粒状碳材料,其进一步特征在于,所述制备步骤如下:
(1)
称取1~
3mmo l
氯化镍,1~
3mmo l
尿素于
40
~
60mL
去离子溶液中,搅拌
10
~
30min
使其充分溶解;
(2)
将上述溶液进行水热合成反应,所设置的反应温度为
100
~
150℃
,反应时间为2~
4h
;得到的纳米线状氢氧化镍采用去离子水洗涤,干燥备用;
(3)
称取1~
3mmol
氯化钴于
20
~
30mL
去离子溶液中
,
搅拌
10
~
30min
使其充分溶解,得到氯化钴的水溶液;
(4)
将纳米线状氢氧化镍和氯化钴的水溶液混合均匀,向其缓慢加入
0.5
~
2mo l/L
的氢氧化钠4~
10mL
;待反应完全后,颗粒状的氢氧化钴在纳米线状氢氧化镍上沉积,用...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈列哈,杨允杰,汪勇,何梦娇,高建疆,蒲旺,
申请(专利权)人:华鼎国联动力电池有限公司,
类型:发明
国别省市:
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