System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种通过硫掺杂对氟化碳电池正极进行改性以提高电池比容量及倍率性能的方法技术_技高网
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一种通过硫掺杂对氟化碳电池正极进行改性以提高电池比容量及倍率性能的方法技术

技术编号:40643511 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-13 21:24
本发明专利技术涉及一种改性氟化碳电池正极的方法,具体来说涉及一种通过硫掺杂对氟化碳电池正极进行改性以提高电池比容量及倍率性能的方法。首先先将含硫物质与氧化石墨烯混合均匀,在高温下碳化后,通过气相氟化来制备硫掺杂的氟化碳。再将活性物质与粘结剂导电剂涂敷在附碳铝箔上,烘干之后,裁成圆形极片装成纽扣电池。本发明专利技术制备的硫掺杂氟化碳电池正极,改善了氟化碳电池的高倍率放电性能较差等缺点,提高了其比容量和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氟化碳电池的电极改性方法方法,具体来说涉及一种通过硫原子掺杂对氟化碳电池正极进行改性以提高电池比容量及倍率性能的方法。属于能源。


技术介绍

1、当今人类社会面临着各种能源危机、环境污染等问题,已成为21世纪人类不可避免的问题之一。太阳能、风能等清洁能源太过依赖于自然条件,具有不稳定的特点,其实际应用还需要一个安全可靠的能量存储系统。科学家一直致力于新能源的开发和应用。电化学储能在清洁能源的储存和利用上起到了很重要的作用,一直以来,人们追求电池的高能量和功率密度始终是首要目标。以金属锂为负极电池由于具有极高的理论容量,近年来得到了研究者们广泛的关注。这类高能锂原电池广泛应用于便携式电子设备、医疗器械、可穿戴设备、汽车产品和航空航天等领域。其中,锂-氟化碳电池(li/cfx)因其最高的能量密度(2180wh/kg)、稳定的放电平台、较低的自放电率、较宽的工作温度和较长的保质期而被认为是最有前途的电池。但是,氟化碳材料自身的低电导率导致了氟化碳电池存在一些如高阻抗,高倍率放电性能较差,极化严重等缺点,因此难以同时实现高功率密度和高能量密度,其应用受到限制。对此,通过掺杂或是改性手段来提升氟化碳倍率性能进而提升其功率密度的研究也被人们广泛关注。提升其倍率性能可通过对碳前驱体进行改性来提升,如制备含有微孔的碳材料。也可通过对其进行包碳或掺杂高电导率的材料来改善性能。

2、总而言之,通过提升氟化碳材料本身的电导率能够在一定程度上改善其倍率性能,进而提升其功率密度。因此设计制备包碳或掺杂的氟化碳正极材料具有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种对氟化碳正极进行改性的方法,通过硫掺杂在氟化碳上能够有效提升电极的电子电导,有效降低了电池的阻抗与极化,提升了电池的比容量与倍率性能。

2、本专利技术采用以下技术方案:

3、本专利技术关于电极的改性方法,其特征步骤如下:

4、步骤1)将go和二苄基二硫在室温下的乙醇溶液中搅拌3h。

5、步骤2)再将其抽滤、烘干,放入管式炉中碳化。

6、步骤3)将碳化过的含硫石墨烯放入反应釜中气相氟化。

7、步骤4)再将氟化石墨烯同导电炭黑,pvdf均匀混合在nmp中,质量比为8∶1∶1,涂敷在附碳铝箔上,先80℃烘干,时间为4小时;再将其放入120℃真空烘箱中,时间为12小时。

8、步骤5)然后将极片裁剪为直径为1.2cm的圆形级片,将电极片作为电池的正极,来装纽扣电池。

9、优选地,步骤1)中,go与二苄基二硫的质量比为1∶0.5,1∶1,1∶2,1∶5,1∶10。

10、优选地,步骤2)中,以5℃/min的升温速率,使其升温至1000℃。

11、优选地,步骤3)中,保持反应4小时,氟化温度为250℃。

12、本专利技术通过高温碳化和气相氟化,制备了硫掺杂的氟化碳电池正极,改善了氟化碳电池的高倍率放电性能较差等缺点,提高了其比容量和倍率性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过掺入硫原子对氟化碳电池正极进行改性以提高电池比容量及倍率性能的方法,其SEM图像如附图1所示。

2.权利要求1中掺硫氟化碳正极材料的制备方法,其特征步骤如下:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1)中,GO与二苄基二硫的质量比为1∶0.5,1∶1,1∶2,1∶5,1∶10。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤2)中,以5℃/min的升温速率,使其升温至1000℃。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤3)中,保持反应4小时,氟化温度为250℃。

【技术特征摘要】

1.一种通过掺入硫原子对氟化碳电池正极进行改性以提高电池比容量及倍率性能的方法,其sem图像如附图1所示。

2.权利要求1中掺硫氟化碳正极材料的制备方法,其特征步骤如下:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1)中,go与二苄基二硫的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员:封伟赵子越李瑀
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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