CN106299343A - 一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用 - Google Patents

一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106299343A
CN106299343A CN201510251583.XA CN201510251583A CN106299343A CN 106299343 A CN106299343 A CN 106299343A CN 201510251583 A CN201510251583 A CN 201510251583A CN 106299343 A CN106299343 A CN 106299343A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon nano
nano rod
cobalt molybdate
ion battery
lithium ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510251583.XA
Other languages
English (en)
Inventor
韦升鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510251583.XA priority Critical patent/CN106299343A/zh
Publication of CN106299343A publication Critical patent/CN106299343A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明提供了一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池中的应用。将钼酸铵和氯化钴添加到去离子水中，搅拌均匀，再加入葡萄糖作为碳源，80℃下恒温搅拌，所得预产品用无水乙醇清洗，干燥，并于氮气气氛下500℃煅烧，最终获得钼酸钴/碳纳米棒。本发明中钼酸钴/碳纳米棒的制备过程操作简单，成本低廉，产率高，纯度高，应用于锂离子电池中具有容量高、循环稳定性良好等特点。

Description

一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用
技术领域
本发明涉及纳米材料及其应用领域，尤其涉及一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池中的应用。
背景技术
锂离子电池电化学性能的提高关键在于选择合适的电极材料。石墨作为目前广泛商业化的锂离子电池负极材料，具有成本低、循环稳定性良好的优点，但其嵌锂电位低，充放电过程中锂金属的沉积造成了一定的安全隐患，因此开发其它高容量、循环性能好的负极材料仍然是锂电池领域的研究重点。
钼酸钴由于具有稳定的晶体结构，可应用于锂离子负极材料、超级电容器电极材料以及催化剂等，并呈现出了良好的电化学性能和催化活性，因此在能量存储和催化领域拥有广阔的应用前景。在合成工艺方面，钼酸钴纳米材料的可控合成方法主要有溶胶- 凝胶法、微波辐射法和水热法等，但合成出形貌规整、尺寸均匀、分散性良好的钼酸钴一维纳米材料仍具有一定难度，且合成产物多为性能较低的片状、颗粒状或棒状结构，而应用于锂离子电池的性能良好的钼酸钴纳米棒复合材料并未见报道，这在很大程度上限制了该材料的广泛应用和发展。针对上述问题，本发明专利提供一种钼酸钴/碳纳米棒复合材料的制备方法，其采用溶剂热法成功制备出了形貌可控的碳附着在钼酸钴表面的纳米棒材料，且该材料表现出了良好的电化学性能，该制备方法同时也对其他钼酸盐复合材料的合成具有一定的指导意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池中的应用，该方法操作简便，成本低，产率高，且得到的产品纯度高，可以大规模合成。钼酸钴/碳纳米棒应用于锂离子电池时具有高的比容量、良好的循环稳定性等优点，具有广阔的应用前景。
本发明的钼酸钴/碳纳米棒的制备方法具体步骤为：
（1）分别将2-5克的钼酸铵和2-5克的氯化钴加入到30毫升去离子水中，充分搅拌至形成透明溶液；
（2）将1-3克的葡萄糖加入到步骤（1）的混合溶液中，80℃下恒温搅拌8-10小时，所得预产品用无水乙醇清洗3-5次，干燥；
（3） 将所得预产品置于氮气气氛炉中500℃煅烧，最终获得钼酸钴/碳纳米棒。
本发明的钼酸钴/碳纳米棒复合材料应用于锂离子电池中，作为储理材料。钼酸钴/碳纳米棒用于锂离子电池的组装方法为：将钼酸钴/碳纳米棒、乙炔黑和聚四氟乙烯按质量比为5:3:2混合研磨均匀后涂在铜箔上，真空干燥后作为负极，以金属锂片作为参比电极和对电极，以1摩尔/升LiPF6/EC-DMC溶液作为电解质，在手套箱中组装成所述锂离子电池， 其中EC与DMC的体积比为1:1。
本发明的优点在于：本发明提供了一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法，其操作简便、成本低、纯度高、产量高、性能优异；采用该钼酸钴/碳纳米棒作为锂离子电池储锂材料，具有容量高、循环性能良好等优异性能。
附图说明
图1为本发明所制得的钼酸钴/碳纳米棒的XRD图。
图2为本发明所制得的钼酸钴/碳纳米棒的扫描电镜图。
图3为本发明所制得的钼酸钴/碳纳米棒作为负极材料的锂离子电池的放电比容量和循环次数关系图。
具体实施方式
以下结合具体实施例充分说明本发明，但本发明不仅限于此。
实施例1
一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将2克的钼酸铵和2克的氯化钴加入到30毫升去离子水中，充分搅拌至形成透明溶液；
（2）将1克的葡萄糖加入到步骤（1）的混合溶液中，80℃下恒温搅拌8小时，所得预产品用无水乙醇清洗3次，干燥；
（3） 将所得预产品置于氮气气氛炉中500℃煅烧，最终获得钼酸钴/碳纳米棒。
将所得钼酸钴/碳纳米棒材料用于组装锂离子电池，其组装过程包括：将钼酸钴/碳纳米棒、乙炔黑和聚四氟乙烯按质量比为5:3:2混合研磨均匀后涂在铜箔上，真空干燥后作为负极材料，以金属锂片作为参比电极和对电极，以1摩尔/升LiPF6/EC-DMC溶液作为电解质，在充满氩气的手套箱中组装成所述锂离子电池，其中EC与DMC的体积比为1:1。
本实施例组装的锂离子电池在100 mA g-1电流密度下循环充放电100次后，放电比容量为565 mAh g-1，表明了其良好的循环稳定性能。
实施例2
一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将5克的钼酸铵和5克的氯化钴加入到30毫升去离子水中，充分搅拌至形成透明溶液；
（2）将2克的葡萄糖加入到步骤（1）的混合溶液中，80℃下恒温搅拌10小时，所得预产品用无水乙醇清洗5次，干燥；
（3） 将所得预产品置于氮气气氛炉中500℃煅烧，最终获得钼酸钴/碳纳米棒。
将所得钼酸钴/碳纳米棒用于组装锂离子电池，其组装过程包括：将钼酸钴/碳纳米棒、乙炔黑和聚四氟乙烯按质量比为5:3:2混合研磨均匀后涂在铜箔上，真空干燥后作为负极材料，以金属锂片作为参比电极和对电极，以1摩尔/升LiPF6/EC-DMC溶液作为电解质，在充满氩气的手套箱中组装制成所述锂离子电池，其中EC与DMC的体积比为1:1。
本实施例组装的锂离子电池在100 mA g-1电流密度下循环充放电100次后，放电比容量为565 mAh g-1，表明了其良好的循环稳定性能。

Claims (3)

1.一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用，其特征在于，包括如下步骤：
（1）分别将2-5克的钼酸铵和2-5克的氯化钴加入到30毫升去离子水中，充分搅拌至形成透明溶液；
（2）将1-3克的葡萄糖加入到步骤（1）的混合溶液中，80℃下恒温搅拌8-10小时，所得预产品用无水乙醇清洗3-5次，干燥；
（3） 将所得预产品置于氮气气氛炉中500℃煅烧，最终获得钼酸钴/碳纳米棒。
2. 一种如权利要求1所述方法制备的钼酸钴/碳纳米棒的用途，其特征在于：所述的钼酸钴/碳纳米棒应用于锂离子电池中。
3. 根据权利要求2所述钼酸钴/碳纳米棒的用途，其特征在于，所述钼酸钴/碳纳米棒用于锂离子电池的组装方法为：将钼酸钴/碳纳米棒、乙炔黑和聚四氟乙烯按质量比为5:3:2混合研磨均匀后涂在铜箔上，真空干燥后作为负极，以金属锂片作为参比电极和对电极，以1摩尔/升的LiPF6/EC-DMC溶液作为电解液，在手套箱中组装成所述锂离子电池， 其中EC与DMC的体积比为1:1。
CN201510251583.XA 2015-05-18 2015-05-18 一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用 Pending CN106299343A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510251583.XA CN106299343A (zh) 2015-05-18 2015-05-18 一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510251583.XA CN106299343A (zh) 2015-05-18 2015-05-18 一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106299343A true CN106299343A (zh) 2017-01-04

Family

ID=57631296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510251583.XA Pending CN106299343A (zh) 2015-05-18 2015-05-18 一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106299343A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108448057A (zh) * 2018-04-03 2018-08-24 湖北大学 CoO/CoMoO4复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用
CN109449424A (zh) * 2018-11-14 2019-03-08 陕西科技大学 一种钼酸钴复合碳点锂离子电池阳极材料及其制备方法
CN112436136A (zh) * 2020-11-23 2021-03-02 华中农业大学 含氧空位的钼酸钴纳米棒及其制备方法和应用
CN114300663A (zh) * 2021-12-28 2022-04-08 广州天赐高新材料股份有限公司 钾离子二次电池负极材料及其制备方法、负极片和钾离子二次电池

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108448057A (zh) * 2018-04-03 2018-08-24 湖北大学 CoO/CoMoO4复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用
CN109449424A (zh) * 2018-11-14 2019-03-08 陕西科技大学 一种钼酸钴复合碳点锂离子电池阳极材料及其制备方法
CN109449424B (zh) * 2018-11-14 2021-09-28 陕西科技大学 一种钼酸钴复合碳点锂离子电池阳极材料及其制备方法
CN112436136A (zh) * 2020-11-23 2021-03-02 华中农业大学 含氧空位的钼酸钴纳米棒及其制备方法和应用
CN114300663A (zh) * 2021-12-28 2022-04-08 广州天赐高新材料股份有限公司 钾离子二次电池负极材料及其制备方法、负极片和钾离子二次电池
CN114300663B (zh) * 2021-12-28 2023-07-14 广州天赐高新材料股份有限公司 钾离子二次电池负极材料及其制备方法、负极片和钾离子二次电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106450205B (zh) 二维过渡族金属碳/氮化物与纳米硫颗粒复合材料及其制备和应用
CN108390033B (zh) 一种制备钠离子电池负极材料碳包覆锑纳米管材料的制备方法及其应用
CN105789584A (zh) 一种硒化钴/碳钠离子电池复合负极材料及其制备方法与应用
CN103441241A (zh) 一种普鲁士蓝类配合物/碳复合材料的制备方法及应用
CN105280897B (zh) 一种锂离子电池负极材料C/ZnO/Cu复合材料的制备方法
CN105845904B (zh) 一种钠离子电池金属氧化物/聚吡咯空心纳米管负极复合材料及其制备方法
CN102832388B (zh) 一种表面包覆磷酸金属盐的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN107792878B (zh) 一种分等级结构二氧化钛（b）的制备方法及其在锂离子电池中的应用
CN103531764B (zh) 一种钠离子电池正极材料球状铵钒氧化物及其制备方法
CN105226267B (zh) 三维碳纳米管修饰尖晶石镍锰酸锂材料及其制备方法和应用
CN107658453B (zh) 锂离子电池负极一氧化锰/石墨烯复合材料及其制备方法
CN108314092B (zh) 一种泡沫镍负载纳米棒状钼酸钴及其制备方法和应用
KR101586294B1 (ko) 이종접합 나노재료, 리튬 이온 전지의 음극 편, 및 리튬 이온 전지
CN106299343A (zh) 一种钼酸钴/碳纳米棒的制备方法及其在锂离子电池的应用
CN109148828A (zh) 一种包含有稻草团簇状Co-Fe2O3纳米复合材料的电极及其制备方法
CN110156080B (zh) 一种碳布生长v5.45s8单晶纳米片的制备方法及其应用
CN106744776B (zh) 一种纯相磷酸钛锂正极材料的制备方法
CN110289407A (zh) 一种用于锂离子电池的碳包覆掺钴氧化锌纳米材料
Yan et al. Hierarchical porous Co3O4 spheres fabricated by modified solvothermal method as anode material in Li-ion batteries
CN109494357B (zh) 一种氟化铁掺杂纳米二氧化钛的制备与应用
CN110759379A (zh) 一种0d/2d异质结构复合负极材料的制备方法及其应用
CN107026263A (zh) 海胆状硫化铋/大孔石墨烯复合材料、制备方法及其应用
CN106784803A (zh) 一种钴酸镍纳米立方体材料及其制备方法和应用
CN103996823A (zh) 一种动力锂离子电池用三元聚阴离子磷酸盐/碳正极材料的快速微波反应制备方法
CN113745502A (zh) 一种碳纳米管包覆的氮化三铁及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170104

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication