一种铁氧寡聚体复合储能材料及其制备方法技术

技术编号:41749619 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-21 21:34
本发明专利技术属于无机材料技术领域,具体涉及一种复合储能材料及其制备方法。本发明专利技术应用无机寡聚体制备技术和锂离子导体组装技术,通过构建铁‑含氧酸阴离子少量聚合网络结构和并与锂离子导体复合,获得富锂离子含氧阴离子团簇的无定形氧化铁寡聚物复合材料。由寡聚体制备技术制备的小尺寸无定形氧化铁可抑制特定磁性氧化铁晶相的形成,打破磁有序性,避免产生磁性;铁氧化物表面丰富的氧阴离子团簇抑制颗粒团聚,有助于维持纳米/亚纳米小尺寸结构,缩短电子/离子扩散距离;寡聚体网络内富含自由迁移的锂离子和表面包覆的锂离子导体可大幅改善材料离子导电性,整体提升材料倍率性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机材料,具体涉及一种复合储能材料及其制备方法。


技术介绍

1、以锂离子二次电池为主的储能器件对消费电子产品、电动汽车、储能电站等行业的发展起着极其关键的作用。电极材料是锂离子电池的核心,是实现高能量密度、高功率密度、高安全性、长循环寿命等核心性能的关键。其中,在负极材料方面,已广泛应用的碳基负极(石墨、中间相碳微球和硬碳等)的理论比容量较低,以商用石墨负极为例,其理论质量比容量仅为372ma h g,难以满足锂离子电池能量密度进一步提升,亟需开发具备高容量、高倍率、长寿命的新一代负极材料。

2、过渡金属氧化物等转化型负极材料锂化前后体积变化适中,比容量远高于商用的石墨负极,同时价格低廉、安全性好,有望成为下一代锂离子电池负极材料。其中,氧化铁、四氧化三铁等铁基负极材料具有明显优势,其储量丰富,价格低廉,且具有良好的安全性与较高的密度,因而受到广泛的关注。但依然存在一些关键问题限制铁基负极实用化:(1)氧化铁普遍较低的电子电导率与锂离子电导率;(2)充放电过程存在较大的体积膨胀;(3)具有磁性制约工业设备生产。

3、目本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁氧寡聚体复合储能材料及其制备方法,其特征在于,铁氧化合物与阴离子基团形成的富锂离子寡聚体网络外层包覆锂离子导体,同时实现高能量密度、低成本、无磁性和高离子导电性,具体而言:

2.根据权利要求1所述的铁氧寡聚体复合储能材料,所述阴离子基团包括磷酸根离子、碳酸根离子、硼酸根离子、硅酸根离子的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的铁氧寡聚体复合储能材料,所述铁氧寡聚体复合储能材料颗粒尺寸为50纳米至100微米;形状包括颗粒状、片状、棒状、三维多孔状和无定形状。

4.根据权利要求1-2所述的铁氧寡聚体复合储能材料的制备方法,其特征在于,包括以下内容:...

【技术特征摘要】

1.一种铁氧寡聚体复合储能材料及其制备方法,其特征在于,铁氧化合物与阴离子基团形成的富锂离子寡聚体网络外层包覆锂离子导体,同时实现高能量密度、低成本、无磁性和高离子导电性,具体而言:

2.根据权利要求1所述的铁氧寡聚体复合储能材料,所述阴离子基团包括磷酸根离子、碳酸根离子、硼酸根离子、硅酸根离子的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的铁氧寡聚体复合储能材料,所述铁氧寡聚体复合储能材料颗粒尺寸为50纳米至100微米;形状包括颗粒状、片状、棒状、三维多孔状和无定形状。

4.根据权利要求1-2所述的铁氧寡聚体复合储能材料的制备方法,其特征在于,包括以下内容:

5.根据权利要求3所述的铁氧寡聚体复合储能材料的制备方法,其特征在于,所述铁源包括草酸铁、醋酸铁、氢氧化铁、...

【专利技术属性】
技术研发人员:裘锦勇刘坤
申请(专利权)人:宜兴锂凰储能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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