一种具有限域特性的Li-CO2电池正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于金属空气电池正极材料技术领域，公开了一种具有限域特性的Li‑CO<subgt;2</subgt;电池正极材料及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：S1：准备四丙基氢氧化铵水溶液；S2：向其中加入正硅酸四乙酯，搅拌反应；S3：加入过渡金属盐水溶液，对应的金属元素选自Cu、In、Bi、Ni、Fe、Co、Zn、Al、Mn；S4：加入乙二胺；S5：水热反应，然后热处理，即可得到具有限域特性的Li‑CO<subgt;2</subgt;电池正极材料。本发明专利技术通过对制备方法的整体工艺流程设计进行改进，利用一锅法合成策略实现活性组分金属氧化物团簇在分子筛孔道内形成，相应制备得到的产物具有限域特性，作为Li‑CO<subgt;2</subgt;电池正极材料具有丰富的反应活性位点且可以引导CO<subgt;2</subgt;与Li<supgt;+</supgt;的放电反应在分子筛孔道内发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属空气电池正极材料，更具体地，涉及一种具有限域特性的li-co2电池正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、传统化石燃料的持续消耗以及由此产生的温室气体的过量排放已经造成了棘手的环境问题。借助可再生电力将co2转化为其他形式的能源，是实现可持续发展碳中和社会的有效途径之一。基于反应方程式4li++3co2+4e-→2li2co3+c(eθ＝2.80v vs.li/li+)的li-co2电池因其相对较高的放电平台(～2.80v)和可观的理论能量密度(1876wh kg-1)被认为是拥有储能和co2固定双重特性的最有潜力器件。另外，li-co2电池还有应用于特定场合供能的潜力，如火星探测(其大气中co2含量高达95.3％)。

2、然而，碳酸盐放电产物的绝缘性和沉积特性导致放电过程正极材料的反应活性位点被覆盖(没有限域效应)，以及充电过程放电产物难以分解完全(库仑效率小于90％)，这导致充放电过程动力学缓慢，以及放电比容量受限(一般报道的在10000～15000mah g-1)、倍率性能及循环寿命欠佳(例如，使用400mag-1电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有限域特性的Li-CO2电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述过渡金属盐对应的金属元素同时包括主体元素和客体元素，其中，所述主体元素为Cu、Ni中的至少一种，所述客体元素为In、Bi、Fe、Co、Zn、Al、Mn中的至少一种。

3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述搅拌反应是在300～600rpm的转速下搅拌3～7h；

4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述搅拌的时间为10～60min。

5.如权利要求1所述制备方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种具有限域特性的li-co2电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述过渡金属盐对应的金属元素同时包括主体元素和客体元素，其中，所述主体元素为cu、ni中的至少一种，所述客体元素为in、bi、fe、co、zn、al、mn中的至少一种。

3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述搅拌反应是在300～600rpm的转速下搅拌3～7h；

4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述搅拌的时间为10～60min。

5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：申燕，朱彦斌，王鸣魁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：