【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂原电池，具体为一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料的制备方法与应用。
技术介绍
1、金属锂作为原电池负极具有重量轻、电压高、容量大等优点。由于这些突出的特点，使其广泛应用于照相机、存储器备份电路、安全设备、计算器、手表中。基于此，锂原电池逐渐引领高性能原电池的发展方向。众所周知，由于锂原电池中负极是固定的金属锂，原电池的性能主要受正极材料性能所限制。因此，制备低成本、高反应电压的原电池材料是研究的关键。
2、目前，锂原电池的正极材料主要分为两大类：fes、fes2类及晶态nico3类。其中，若采用fes、fes2作为原电池的正极材料，其制备工艺复杂相对复杂、成本高，同时s元素的引入也会造成不小的环境污染。而若采用晶态nico3作为储锂材料，则会导致工作电压过低，器件能量密度受限，很难在锂原电池中实际应用；此外，晶态nico3的制备过程需要溶剂热或水热过程，难以实现工艺化，且能耗相对较高。上述缺点均限制了fes、fes2及晶态nico3作为锂原电池正极材料的实际应用。因此，亟待开发一种低成本、适用性好且工艺简单的新型锂原电池正极材料。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料的制备方法。本专利技术创造性的制备了一种环保型低成本、高反应电压的非晶态nico3锂原电池正极材料，提高电化学工作电压平台的同时，极大提高了锂原电池的能量密度，克服了难以实际应用的技术壁垒。
2、一种锂原电池用低成本、非晶态
3、s1：将含有碳酸根的盐浸泡于去离子水之中，在搅拌的条件下，利用碱性溶液将上述盐充分溶解，调节溶液ph值为9-11，形成一定浓度的盐溶液a；
4、s2：将镍盐充分溶解于去离子水中，形成一定浓度的含镍离子溶液b；
5、s3：在一定温度和压力、一定转速下，用滴加的方式将盐溶液a与含镍离子溶液b进行混合，滴定完毕后经过陈化，过滤、洗涤、干燥得到最终的非晶态nico3。
6、其中，所述含有碳酸根的盐包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种及以上。
7、其中，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的一种或多种。
8、其中，所述镍盐包括醋酸镍、硫酸镍和氯化镍中的一种及以上。
9、其中，所述非晶态nico3，其xrd图中没有明显衍射峰且电化学工作电压平台在1.4v-2v(vs.li/li+)。
10、其中，所述一定温度和压力为常温常压；所述一定转速为9-300转/分钟其中，步骤s3中所述的陈化过程时间为12-36h。
11、本专利技术还提供了一种用锂原电池，包含正极材料非晶态nico3、负极材料锂金属片以及有机电解液。
12、将所得的非晶态镍作为正极材料，用电池级金属锂片作为负极，将二者用pp/pe材质隔膜隔开，在加入含lipf6盐的有机电解液，装入扣式电池壳体，利用扣式电池封口机组装成锂原电池。
13、本专利技术的有益效果在于：本专利技术开创性地使用非晶态nico3作为锂原电池正极材料，相对晶态nico3的电化学储锂，其电化学工作电压平台提高了0.45v以上(对比图2与图3曲线平台可得)，由于电化学工作电压平台的高低与锂原电池能量高低成正比，故这极大程度提高了锂原电池的能量密度(或放电性能)以及应用前景。本专利技术所述非晶态nico3材料制备方法无需加热、溶剂热或水热，反应过程为常温常压，耗能低，成本低，易于实现工业化生产。另外反应过程不会产生污染性废液，故材料制备过程环境友好。
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1.一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述非晶态NiCO3的XRD图中没有明显衍射峰且电化学工作电压平台在1.4-2V(vs.Li/Li+)之间。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述含有碳酸根的盐包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种及以上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述镍盐包括醋酸镍、硫酸镍和氯化镍中的一种及以上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述一定温度和压力为常温常压。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述陈化过程的时间为12-36h。
9.一种用锂原电池，包含正极材料非晶态NiCO3、负极材料锂金属片以及有机电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述非晶态nico3的xrd图中没有明显衍射峰且电化学工作电压平台在1.4-2v(vs.li/li+)之间。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述含有碳酸根的盐包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种及以上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种锂原电池用低成本、非晶态正极材料制备方法，其特征在于：所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的一种或多种。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：宗军，刘旗，石七七，曹宇奇，董菲菲，郭湘立，刘景良，
申请(专利权)人：天津市职业大学，
类型：发明
国别省市：
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