低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法及其应用技术

技术编号:40751214 阅读:25 留言:0更新日期:2024-03-25 20:07
本发明专利技术涉及一种低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物及其应用,该方法以熔融液态的金属‑双(乙酰胺)骨架材料为反应介质,以层状氧化物为前驱体,通过在熔融液态的金属‑双(乙酰胺)骨架材料中,金属‑双(乙酰胺)骨架材料和层状氧化物发生表面反应,得到具有不同表面修饰层的层状氧化物;该低温熔融反应法具有直接在层状氧化物颗粒表面原位生成有效正极‑电解质界面的优势,能够得到具有有机和无机组分的正极‑电解质界面层,从而稳定层状氧化物,制备的具有不同表面修饰层的层状氧化物用作钠离子电池正极材料时,比容量接近层状氧化物理论容量,倍率性能好,且具有优异的循环稳定性。本发明专利技术重现性高、过程简单、耗时少,适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料,具体涉及一种采用低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法及其应用


技术介绍

1、在锂资源耗竭隐忧,以及锂、镍和钴原材料价格动荡的推动下,钠离子电池受到了深入研究,成为国家电网等大规模储能的有力竞争者。正极材料是钠离子电池不可或缺的一部分,其直接决定钠离子电池的成本、安全、能量密度、功率密度以及循环寿命在内的所有关键性能。理想的正极材料应该环境友好,易于规模化生产、运输和储存。此外,成本是推动钠离子电池与锂离子电池竞争的核心要素之一。因此开发具有高比容量、高功率密度、优异长循环稳定性和价格廉价的正极材料仍然是钠离子电池发展的关键。

2、层状氧化物正极材料具有制备方法简单、比容量和电压高等优点,但仍然存在结构相变复杂、循环寿命短和稳定性较差等问题。近年来,表面修饰是提高现有钠离子电池正极材料最可行的策略之一。因此开发新型的表面修饰材料和方法具有重要的意义,特别是能够实现表面原位修饰,具有广阔的前景,从而有助于钠离子电池性能的综合提升。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:以熔融液态的金属-双(乙酰胺)骨架材料为反应介质,以层状氧化物为前驱体,通过在熔融液态的金属-双(乙酰胺)骨架材料中,金属-双(乙酰胺)骨架材料和层状氧化物发生表面反应,得到具有不同表面修饰层的层状氧化物;具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:所述金属-双(乙酰胺)骨架材料为Co(hmba)3[Co(NCS)4]、Co(hmba)3[CoBr4]、Mn(hmba)3[MnBr4]、Mn(hmba)3[MnCl4]、Mn(bba)3[MnCl4]、Mn(...

【技术特征摘要】

1.一种低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:以熔融液态的金属-双(乙酰胺)骨架材料为反应介质,以层状氧化物为前驱体,通过在熔融液态的金属-双(乙酰胺)骨架材料中,金属-双(乙酰胺)骨架材料和层状氧化物发生表面反应,得到具有不同表面修饰层的层状氧化物;具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:所述金属-双(乙酰胺)骨架材料为co(hmba)3[co(ncs)4]、co(hmba)3[cobr4]、mn(hmba)3[mnbr4]、mn(hmba)3[mncl4]、mn(bba)3[mncl4]、mn(bba)3[zncl4]、co(bba)3[cocl4]、fe(bba)3[fecl4]、co(bba)3br2和mg(bba)3cl2中的一种;其中hmba为n,n'-1,6-六亚甲基双(乙酰胺),bba为n,n′-1,4-丁烯双(乙酰胺);层状氧化物材料为na0.44mno2和na0.9(cu0.22fe0.3mn0.48)o2中的一种。

3.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的金属-双(乙酰胺)骨架材料与层状氧化物的摩尔比为(0.1~0.8):1。

4.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物及的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的低温反应的升温速率为1℃~5℃min-1。

5.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:所述步骤(1)中低温反应的的温度为150℃~450℃。

6.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:所述步骤(1)中低温反应的反应时间为6~72小时。

7.根据权利要求1所述的低温固液反应制备表面修饰的层状氧化物的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的干燥条件为真空60℃...

【专利技术属性】
技术研发人员:方少明赵嘉楠王安乐杨光杰王诗文辛玲丁军伟赵康王瑞丹肖宁何泽涵
申请(专利权)人:郑州轻工业大学
类型:发明
国别省市:

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