一种功能化氧化铁纳米颗粒的制备方法及其产品与应用技术

技术编号:41385258 阅读:28 留言:0更新日期:2024-05-20 19:06
本发明专利技术公开了一种功能化氧化铁纳米颗粒的制备方法,首先通过高能球磨处理,在碳酸氢胺分散剂作用下,将石墨的层间距离增加,同时通过球磨作用将具有抑制氢析出的三硫化二铋均匀负载于石墨粉上;接着通过原位沉积方式将形成的氧化铁与三硫化二铋充分混合;进一步高能球磨处理形成均匀颗粒后,再与碳纳米管一起进行水热处理,碳纳米管与石墨和氧化铁颗粒形成相互交缠的网络结构,使电极内部有大量的空间,并且石墨的层间结构也充分减弱了铁电极的钝化现象。本发明专利技术的功能化氧化铁纳米颗粒应用于铁‑空气电池时,能针对性地解决铁‑空气电池所存在的主要问题,具有重要的实际意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学能源及其材料领域,具体地说,提供一种功能化氧化铁纳米颗粒及其产品与应用。


技术介绍

1、铁-空气电池相对于其它金属-空气电池具有明显的特点,首先是铁资源广泛,提取成本低,铁对环境友好;其次是铁-空气电池的理论比容量高达1276 ma h/g;第三是铁-空气电池在充放电过程中不会产生枝晶。但目前围绕铁-空气电池的研究报道不多,主要原因是电池在充放电过程中,铁电极表面容易形成钝化层,从而严重降低了电池的性能;另外,电池在放置和使用过程中,铁电极的活性物质铁有自发溶解并产生氢气的现象,不仅减弱了电池的使用寿命,还使电池的内压升高;还有一个问题是铁电极在充放电过程中,活性物质铁会由于氧化反应的产物含有大量水,导致电极体积膨胀,而在充电的还原反应中又会导致电极体积收缩,这种现象会使电极活性物质容易脱离集流体,从而也使电池性能不断下降。

2、本专利技术通过将氧化铁纳米颗粒进行功能化处理,所制备的铁电极能针对性地解决使用过程中存在钝化、析氢以及体积变化等问题。首先通过高能球磨处理,将具有抑制氢析出的三硫化二铋充分分散并负载于石墨粉上;接着本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能化氧化铁纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.一种功能化氧化铁纳米颗粒的制备方法,其特征在于,步骤(6)中不锈钢网为300目不锈钢网,加热定型时在热压机上加热至120℃并保持25 kN的压力。

3.一种根据如权利要求1所述的方法制备的一种功能化氧化铁纳米颗粒。

4.如权利要求1所述方法制备的一种功能化氧化铁纳米颗粒在铁-空气电池方面的应用。

【技术特征摘要】

1.一种功能化氧化铁纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.一种功能化氧化铁纳米颗粒的制备方法,其特征在于,步骤(6)中不锈钢网为300目不锈钢网,加热定型时在热压机上加热至12...

【专利技术属性】
技术研发人员:易清风唐香梅
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:

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