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引入富氧缺陷铌钨氧化物添加剂的复合硫正极的制备方法和应用技术

技术编号:41623150 阅读:17 留言:0更新日期:2024-06-13 02:23
本发明专利技术属于固态锂硫电池正极材料技术领域,公开了一种引入富氧缺陷铌钨氧化物添加剂的复合硫正极的制备方法和应用。该方法包括:硫碳复合材料制备工序;溶剂热工序;加热烧结工序;高温还原处理;复合正极极片制备工序。本发明专利技术所提供的富氧缺陷铌钨氧化物可增加正极内部聚合物电解质的无定形区域并促进锂盐解离,提升正极内部锂离子传输效率,显著提升正极反应动力学;基于富氧缺陷铌钨氧化物对多硫化物优异的吸附催化作用,可有效抑制多硫化物的穿梭作用,有利于提高正极活性物质的利用率和电池整体的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂硫电池正极材料,特别涉及一种引入富氧缺陷铌钨氧化物添加剂的复合硫正极的制备方法和在固态锂硫电池中的应用。


技术介绍

1、随着便携式电子设备的普及、电动汽车的应用和推广,当今社会对储能器件的需求与日俱增,传统的液态锂离子电池受制于电极材料较低的理论容量,难以满足新一代电子设备对高能量密度储能系统的要求。此外,随着电池储能规模的逐渐扩大,电池的安全性也变得越发重要,传统电池体系应用的液态电解液存在电解液漏液、燃烧、爆炸等危险。因此,发展能量密度高且安全性高的新一代储能体系变得尤为重要,其中固态锂硫电池吸引了广泛关注。

2、固态锂硫电池的正极活性物质硫具有很高的理论比容量(1672mah g-1),同时,硫还具有矿藏丰富、成本低的优势,金属锂负极具有很低的标准电极电势(-3.04v vs.she)和很高的理论容量密度(3860mah g-1),此外,固态锂硫电池所使用的不易燃的固态电解质替代了传统有机电解液和隔膜,在根本上避免了液态电池的安全性隐患。因此,固态锂硫电池有望作为新一代的兼具高能量密度和高安全性能的电池系统得到广泛应用。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种引入富氧缺陷铌钨氧化物添加剂的复合硫正极的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述硫单质和导电碳的质量比为6~8:2~4,熔融渗硫处理的条件为:温度为150~160℃,保温时间为8~10h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的氯化铌、氯化钨的化学计量比为(1~1.5):1;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述的加热烧结处理的条件为:温度为800~900℃,时间为2~10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述...

【技术特征摘要】

1.一种引入富氧缺陷铌钨氧化物添加剂的复合硫正极的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述硫单质和导电碳的质量比为6~8:2~4,熔融渗硫处理的条件为:温度为150~160℃,保温时间为8~10h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述的氯化铌、氯化钨的化学计量比为(1~1.5):1;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述的加热烧结处理的条件为:温度为800~900℃,时间为2~10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述的高温还原处理的条件为:温度为800~900℃,时间为2~10h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铌钨氧化物nwo纳米棒、富氧缺陷铌钨氧化物nwox纳米棒的晶体结构均为正交晶系,拥有三维网络结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述的铌钨氧化物nwo纳米棒的直径为60~100nm,长度...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂江平王敏康钟宇王秀丽苏瀚
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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