一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极及其制备方法，所述电池负极以共轭羰基化合物为活性物质，具体的电极制备方法是将共轭羰基化合物与导电剂，MXene粘结剂按照一定比例进行混合，然后加去离子水进行匀浆，随后将所得浆料涂布在铜箔后干燥制得。本发明专利技术将共轭羰基化合物用作活性物质，MXene用作粘结剂制得的电极可应用于钾离子电池负极。其中，MXene发挥了多重作用，包括粘结剂、导电基底、活性物质等。实验结果表明，MXene用作有机共轭羰基材料的粘结剂，提高了共轭羰基材料的导电性，抑制了其在有机电解液中的溶解，提高了储钾容量，改善了循环性能和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钾离子电池负极的制备领域，具体涉及一种高性能有机共轭羰基负极及其制备方法。

技术介绍

1、尽管锂离子电池(libs)在储能领域取得了巨大成功，但锂资源储量有限且分布不均匀等问题严重制约了libs的长期发展。因此，开发资源广泛、成本低廉的下一代新型二次电池迫在眉睫。钾离子电池(pibs)和libs工作原理相似，并且钾的标准电势(-2.93v，vs.k+/k)与锂的标准电势相近(-3.04v，vs.li+/li)。此外，相比于锂，钾资源在地壳中储量丰富、分布广泛，由此带来相对低廉的生产成本。因此，pibs被认为是libs的理想替代品之一，尤其是在规模储能领域。

2、由于钾离子与锂离子相比具有较大的半径，在钾化/去钾化的过程中将会导致电极材料发生更大的体积膨胀，导致电极容量急剧衰减以及结构的坍塌。因此，开发高容量和结构稳定性优异的负极材料是发展高性能钾离子电池的关键。有机电极材料通常为非晶材料，其通过范德华力进行固相堆叠而成，具有更大的空间以储存半径更大的k+离子。此外，有机材料还具有理论容量高，结构可调节和氧化活性位点丰富等特性，被认本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极，其特征在于，所述负极包括有机共轭羰基活性物质、导电剂和MXene粘结剂。其中，有机共轭羰基活性材料的总质量占比为50～90wt％，导电剂的总质量占比为5～25wt％，MXene粘结剂的总质量占比为5～25wt％。

2.一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的MAX相为Ti2AlC，Ti2GeC，Ti3AlC2，Ti3SiC2，V2AlC，Mo2AlC，Nb2AlC，Nb2GaC，Nb...

【技术特征摘要】

1.一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极，其特征在于，所述负极包括有机共轭羰基活性物质、导电剂和mxene粘结剂。其中，有机共轭羰基活性材料的总质量占比为50～90wt％，导电剂的总质量占比为5～25wt％，mxene粘结剂的总质量占比为5～25wt％。

2.一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的max相为ti2alc，ti2gec，ti3alc2，ti3sic2，v2alc，mo2alc，nb2alc，nb2gac，nb4alc3中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的mxene为ti2ctx，ti3c2tx，v2ctx，mo2ctx，nb2ctx，nb4c3tx中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种高性能钾离子电池有机共轭羰基负极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的超声功率为200～400w，超声时间为0～30min，离心转速为4000～8000rpm，离心时间为0～2h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，周树婕，张鹏，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：