氟化铁正极的制备方法及其在硫化物全固态电池中的应用技术

本发明专利技术公开了氟化铁正极的制备方法，包括采用Fe源和F源制备得到中间产物FeF3·0.33H2O，再对中间产物FeF3·0.33H2O进行烧结得到无水FeF3材料FeF3‑HT的过程。本发明专利技术本的特点和有益效果为：通过中间产物FeF3·0.33H2O制备了一种特别适合硫化物全固态电池的无水FeF3材料FeF3‑HT，从而得到了一种具有超高循环性能和高容量的硫化物全固态电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫化物全固态锂金属电池制造领域，具体涉及氟化铁正极的制备方法及其在硫化物全固态电池中的应用。

技术介绍

1、可充电锂离子电池作为非常有前景的储能设备已广泛应用于电网储能和电动汽车行业。然而，基于插层反应正极材料的商用锂离子电池已经接近其理论能量密度极限，进一步改进可能会危及电池安全。此外，基于钴或镍元素的商用正极价格昂贵且有毒，这会导致严重的污染和资源损耗。因此，为下一代可充电锂离子电池开发低成本和高能量密度的正极是紧迫而重要的。

2、转换型正极(如硫单质、硫化物、氧化物和过渡金属卤化物等)凭借超高的理论比容量，被认为是最有希望替换当前商用正极的下一代正极材料。在过渡金属氟化物中，低成本的fef3具有712mah/g的高理论比容量(通过三电子转换反应)大约2.74v的高平均电位，提供1947wh/kg的理论能量密度，但是使用fef3作为正极，会发生相变带来的体积变化，造成活性物质与导电剂的微观接触失效。

3、氟化铁材料的由不同含量结晶水的调节作用产生，它们具有不同的元素分布、晶体结构、结晶水含量、形貌和传输锂离子通道等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.氟化铁正极的制备方法，其特征在于，包括采用Fe源和F源制备得到中间产物FeF3·0.33H2O，再对中间产物FeF3·0.33H2O进行烧结得到无水FeF3材料FeF3-HT的过程。

2.根据权利要求1所述的氟化铁正极的制备方法，其特征在于，所述无水FeF3材料FeF3-HT的制备方法，包括：

3.根据权利要求2所述的氟化铁正极的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇的体积、Fe(NO3)3·9H2O的质量、40wt.％的HF溶液的质量之比为(50mL-70mL):(1.116g-2.116g):(5g-7g)。

4.根据权利要求2所述的氟化铁正极的制...

【技术特征摘要】

1.氟化铁正极的制备方法，其特征在于，包括采用fe源和f源制备得到中间产物fef3·0.33h2o，再对中间产物fef3·0.33h2o进行烧结得到无水fef3材料fef3-ht的过程。

2.根据权利要求1所述的氟化铁正极的制备方法，其特征在于，所述无水fef3材料fef3-ht的制备方法，包括：

3.根据权利要求2所述的氟化铁正极的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇的体积、fe(no3)3·9h2o的质量、40wt.％的hf溶液的质量之比为(50ml-70ml):(1.116g-2.116g):(5g-7g)。

4.根据权利要求2所述的氟化铁正极的制备方法，其特征在于，所述s3中，在反应釜中反应的时间为9-11h，干燥的时间为10-14h，干燥的环境在真空环境下；所述烧结的时间为2-4h，烧结需在氩气氛围的惰性气氛内进行。

5.根据权利要求1所述的氟化铁正极的制备方法，其特征在于，还包括s4：所述无水fef3材料fef3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凡，王雪，李泓，
申请(专利权)人：天目湖先进储能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：