一种球形K0.44Mn0.78Ni0.22O1.8F0.2正极材料制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种球形K<subgt;0.44</subgt;Mn<subgt;0.78</subgt;Ni<subgt;0.22</subgt;O<subgt;1.8</subgt;F<subgt;0.2</subgt;正极材料制备方法及应用，首先按照预设比例将四水合乙酸锰、四水合乙酸镍、尿素和十六烷基三甲基溴化铵进行混合，搅拌均匀后进行溶剂热反应得到绿色粉末状前驱体；将前驱体在马弗炉中烧结后得到黑色的锰镍氧化物；再与KF混合均匀后在O<subgt;2</subgt;/N<subgt;2</subgt;混合气氛中烧结后得到球形的K<subgt;0.44</subgt;Mn<subgt;0.78</subgt;Ni<subgt;0.22</subgt;O<subgt;1.8</subgt;F<subgt;0.2</subgt;正极材料。本发明专利技术制备的正极材料中球形结构不仅可以缓解K<supgt;+</supgt;嵌入和脱嵌过程中的体积变化，稳定结构，而且可以增大与电解质的接触面积，加速K<supgt;+</supgt;的传输动力学。此外，引入的F<supgt;−</supgt;可以抑制高活性Ni<supgt;4+</supgt;的出现，减少副反应的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钾离子电池正极材料的制备及应用，具体涉及一种球形k0.44mn0.78ni0.22o1.8f0.2正极材料制备方法及应用。

技术介绍

1、储能技术的研究与发展是能源革命的重大推力。锂离子电池由于长循环寿命、高功率和能量密度已经被成功商业应用于各种便携式电子设备和电动汽车。然而，锂资源在地壳中含量低且地理分布不均匀（主要集中在南美洲），随着能源市场的快速发展，其价格持续走高。同族的钠、钾资源丰富、分布广泛且价格低廉，最重要的是与锂具有相似的物理化学性质。因此，以钠离子电池和钾离子电池为代表的低成本二次电池受到了普遍关注。尽管k+的离子半径大于na+，但是k+溶剂化半径却比li+和na+都小，表明它拥有较高的动力学特性。另外，石墨作为一种负极材料在锂离子电池中广泛应用，我国控制着全球约70%的石墨产量。研究表明酯类电解液中na+由于热力学原因无法与石墨形成稳定的插层化合物，而k+可以像li+一样在石墨中进行可逆脱嵌从而有效储能。基于上述优势，钾离子电池在大规模储能领域的应用前景广阔。

2、高性能正极材料的短缺是钾离子电池目前面临的重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种球形K0.44Mn0.78Ni0.22O1.8F0.2正极材料制备方法，其特征在于具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的球形K0.44Mn0.78Ni0.22O1.8F0.2正极材料制备方法，其特征在于：步骤S1中四水合乙酸锰、四水合乙酸镍和尿素的投料配比为2mmol:1mmol:500mg。

3.根据权利要求1所述的球形K0.44Mn0.78Ni0.22O1.8F0.2正极材料制备方法，其特征在于：步骤S1中溶剂热反应温度为170~190℃，反应时间为10~12h。

4.根据权利要求1所述的球形K0.44Mn0.78Ni0.22O1.8F0....

【技术特征摘要】

1.一种球形k0.44mn0.78ni0.22o1.8f0.2正极材料制备方法，其特征在于具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的球形k0.44mn0.78ni0.22o1.8f0.2正极材料制备方法，其特征在于：步骤s1中四水合乙酸锰、四水合乙酸镍和尿素的投料配比为2mmol:1mmol:500mg。

3.根据权利要求1所述的球形k0.44mn0.78ni0.22o1.8f0.2正极材料制备方法，其特征在于：步骤s1中溶剂热反应温度为170~190℃，反应时间为10~12h。

4.根据权利要求1所述的球形k0.44mn0.78ni0.22o1.8f0.2正极材料制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张壮壮，乔亚茹，李苞，代冬梅，贾梦敏，王亮，范嘉敏，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：