CN106654245A - 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 - Google Patents
一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106654245A CN106654245A CN201710024503.6A CN201710024503A CN106654245A CN 106654245 A CN106654245 A CN 106654245A CN 201710024503 A CN201710024503 A CN 201710024503A CN 106654245 A CN106654245 A CN 106654245A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt
- tungsten oxide
- preparation
- oxide negative
- roasting
- 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.)
- Granted
Links
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 34
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N methylimidazole Natural products CC1=CNC=N1 XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 abstract description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 2
- YSWBFLWKAIRHEI-UHFFFAOYSA-N 4,5-dimethyl-1h-imidazole Chemical compound CC=1N=CNC=1C YSWBFLWKAIRHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 abstract 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N cobalt tungsten Chemical compound [Co].[W] JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018095 Ni-MH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018477 Ni—MH Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 235000019994 cava Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G41/00—Compounds of tungsten
- C01G41/02—Oxides; Hydroxides
-
- 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
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- 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
Abstract
本发明公开一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，属于锂离子电池技术领域；本发明所述方法为将偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑加入去离子水中配制成混合溶液，然后用超声波发生器振动分散，并调节PH值到1~2，之后将溶液转移至不锈钢反应釜中，在170℃下反应4~6天，并自然冷却到室温；过滤，用去离子水与酒精洗涤数次，干燥；将干燥后的均匀均匀粉末物装入氧化铝坩埚，并置于气氛炉中，在空气环境下焙烧；其焙烧温度为500~600℃，保温温度为1~2h。焙烧完成后，随炉冷却到室温，得到焙烧产物即为掺钴的纳米氧化钨材料；将产物取出，研磨后得到细小的掺钴的纳米氧化钨粉末。本发明所述方法制备得到的掺钴的纳米氧化钨具有粒度小、均匀、等优点；焙烧过程中的保温时间较短，保证颗粒均匀细小，避免其长大。
Description
技术领域
本发明涉及一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，属于锂离子电池技术领域。
背景技术
随着社会经济日益发展和人口的快速增长，能源与环境问题已经成为21世纪必须面对的两个严峻问题，开发清洁可再生新能源已经成为当今世界重大研究热点。化学电源，尤其是二次电源，作为一种可以实现化学能和电能相互转化装置，是合理有效利用能源的关键器件，是目前解决能源问题的重要手段之一。在铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等众多系列电池中，锂离子二次电池以其高可逆容量、高电压、高循环性能和高能量密度等优越的性能成为当今世界上电池研发及应用的热点。被称为2l世纪的主导化学电源，其应用领域不断扩大。但锂离子电池行业竞争非常激烈，寻找高容量、低成本的新型电极材料是进一步降低电池成本、增强竞争力的有力手段。过渡金属氧化物是很有前景的一类新型负极材料。
纳米过渡金属氧化物(MO，M=Co， Ni， Cu， Fe，W)负极具有良好的的储锂性能，许多其它过渡金属氧化物如CuO、Fe2O 3 、Fe O 4 、Co3O 4 、WO3 等都可通过转化反应储锂，且其容量远远高于商品锂离子电池中所用的石墨负极材料。其中WO3是常温下钨的最稳定氧化物，环境毒害小，价格低廉，理论比容量高(693mAh∙g-1)，是一种有发展潜力的锂离子电池负极材料，然而，块体WO3的电导率低，充放电过程中体积变化大，导致其倍率性能和循环稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，该方法工艺简单、成本低，得到的产物为粒度小、均匀的特殊形貌结构的掺钴的纳米氧化钨复合负极材料，具有较高的放电比容量和优异的循环性能，具体包括以下步骤：
（1）将偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑加入去离子水中配制成混合溶液，然后用超声波发生器振动分散1~3h，并调节PH值到1~2，整个过程在常温下进行。
（2）将步骤（1）得到的混合液转移到反应釜中加热，在温度160~180℃下反应4~6天，然后自然降温至室温，取出混合液过滤、洗涤、干燥得到粉末状物质。
（3）将步骤（2）中干燥后的粉末取出，在空气条件下快速升温至500~600℃，保温为1~2h，焙烧完成后，随炉冷却到室温。
优选的，本发明步骤（1）中偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑的摩尔比为5:1:1~6:1:1。
优选的，本发明步骤（1）中用1mol/L~2mol/L的盐酸调节PH值。
优选的，本发明步骤（2）中焙烧时升温速率为7~10℃/ min。
本发明所述方法制备得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料粉末进行电化学性能测试：将掺钴的纳米氧化钨负极材料粉末、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比为 8:1:1 的比例混合研磨组装成CR2025扣式电池；静置24h后测试其充放电性能。
本发明的有益效果：
（1）本发明采用一步法水热得到钨钴的双核金属有机框架结构的材料，并气氛中空气环境下焙烧，合成得到掺钴的纳米氧化钨负极材料粉末；本发明所述方法工艺简单、成本低；产物掺钴的纳米氧化钨负极材料粉末具有粒度小、均匀、钨钴完美的有机结合等优点；焙烧过程中的保温时间较短，保证颗粒均匀细小，避免其长大。
（2）掺钴的纳米氧化钨负极材料粉末用于制备锂离子电池，相对于传统负极材料氧化钨而言，电化学性能有所提高。在焙烧的过程中，钨钴双核金属有机框架坍塌形成金属表面的介孔，进一步提高了材料的锂离子的嵌入与脱出，使电池放电比容量增大，放电比容量为1500mA h g-1左右，循环稳定性更加优异。
附图说明
图1为本发明实例1得到的掺钴的纳米氧化钨的XRD图片。
图2为本发明实例1得到的掺钴的纳米氧化钨的透射电镜图片。
图3为本发明实例1用掺钴的纳米氧化钨负极材料制备的锂离子电池的充放电曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所述掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑的按摩尔比为5:1:1混合，然后加入200mL去离子水中配制成混合溶液，用超声波振动分散溶1h，并用1mol/L的盐酸调制PH值到2，将溶液转移至内胆为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，加热至170℃保温5天后，自然冷却到室温。
（2）将反应釜中混合液倒出，过滤，用去离子水与酒精反复洗涤沉淀物数次，并在80℃的干燥箱中干燥。
（3）将步骤（2）中的干燥后的粉末置于气氛炉中，在空气气氛下以9℃/min的升温速率快速加热到500℃，保温90min后，随炉子自然冷却到室温，取出产物研磨分散后得到掺钴的纳米氧化钨负极材料。
电化学性能测试：
① 将在步骤(4)中得到的掺钴的纳米氧化钨粉末，和乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比为 8:1:1 的比例称取置于玛瑙研钵中，滴加适量N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)研磨均匀；将其涂覆在Cu箔上，涂覆在Cu箔上的厚度为0.15mm，再置于真空干燥箱中90℃干燥24h，然后将极片取出，作为负极。
② 金属锂片作为负极和参比电极，聚丙烯微孔膜为隔膜，以1mol/LiPF6 +EC/DMC/EMC 为电解液，在充满氩气、水分含量低于2ppm的手套箱内，组装成 CR2025不锈钢扣式电池；静置24h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的掺钴的纳米氧化钨的XRD图片如图1所示，由图可以看出合成产物为WO3与CoO；本实施例制备得到的掺钴的纳米氧化钨透射电镜图片如图2所示；本实施例制备得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料制备得到的锂离子电池的充放电曲线如图3所示，最大放电比容量为1548.655mA hg-1。
实施例2
本实施例所述掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将偏钨酸铵，硝酸钴与二甲基咪唑的按摩尔比为6:1:1混合，然后加入200mL去离子水中配制成混合溶液，用超声波振动分散溶2h，并用1.5mol/L的盐酸调制PH值到1，将溶液转移至内胆为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入干燥箱加热，在160℃保温4天后，自然冷却到室温。
（2）将反应釜中浊液倒出，过滤，用去离子水与酒精反复洗涤沉淀物数次，并在80℃的干燥箱中干燥。
（3）将步骤（2）中的干燥后的沉淀置于气氛炉中，在空气气氛下以8℃/ min的升温速率快速加热到550℃，保温60min后，随炉子自然冷却到室温，取出产物研磨分散后得到掺钴的纳米氧化钨负极材料。
电化学性能测试：将在步骤（4）中得到的掺钛的纳米氧化钨粉末，按照实例1所述方法组装成 CR2025扣式电池；静置24h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料制备得到的锂离子电池最大放电比容量为1266.065mA h g-1。
实施例3
本实施例所述掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将偏钨酸铵，硝酸钴与二甲基咪唑的按摩尔比为6:1:1混合，然后加入200mL去离子水中配制成混合溶液，用超声波振动分散溶1h，并用2mol/L的盐酸调制PH值到1，将溶液转移至内胆为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入干燥箱加热，在180℃保温6天后，自然冷却到室温，随炉冷却到室温。
（2）将反应釜中浊液倒出，过滤，用去离子水与酒精反复洗涤沉淀物数次，并在80℃的干燥箱中干燥。
（3）将步骤（2）中的干燥后的沉淀置于微波炉中，在氩气气氛下以7℃/ min的升温速率快速加热到600℃，保温90min后，随炉子自然冷却到室温，取出产物研磨分散后得到掺钴的纳米氧化钨负极材料。
电化学性能测试：将在步骤（4）中得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料，按照实例1所述方法组装成 CR2025扣式电池；静置24h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料制备得到的锂离子电池最大放电比容量为1064.775mA h g-1。
实施例4
本实施例所述掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将偏钨酸铵，硝酸钴与二甲基咪唑的按摩尔比为6:1:1混合，然后加入200mL去离子水中配制成混合溶液，用超声波振动分散溶1h，并用1mol/L的盐酸调制PH值到2，将溶液转移至内胆为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，并放入干燥箱加热，在170℃保温5天后，自然冷却到室温。
（2）将反应釜中浊液倒出，过滤，用去离子水与酒精反复洗涤沉淀物数次，并在80℃的干燥箱中干燥。
（3）将步骤（2）中的干燥后的沉淀置于微波炉中，在氩气气氛下以10℃/ min的升温速率快速加热到600℃，保温60min后，随炉子自然冷却到室温，取出产物研磨分散后得到掺钴的纳米氧化钨负极材料。
电化学性能测试：将在步骤（4）中得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料，按照实例1所述方法组装成 CR2025扣式电池；静置24h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的掺钴的纳米氧化钨负极材料制备得到的锂离子电池最大放电比容量为1138.090mA h g-1。
偏钨酸铵，硝酸钴与二甲基咪唑的按摩尔比与焙烧时加热的升温速率对产物掺钴的纳米氧化钨有一定的影响，加入硝酸钴过少，焙烧时候温度高和升温速率较低，都会导致其电池的充放电性能较差。
Claims (4)
1.一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑加入去离子水中配制成混合溶液，然后用超声波发生器振动分散，并调节PH值到1~2；
（2）将步骤（1）得到的混合液转移到反应釜中加热，在温度160~180℃下反应4~6天，然后自然降温至室温，取出混合液过滤、洗涤、干燥得到粉末状物质；
（3）将步骤（2）中干燥后的粉末取出，在空气条件下快速升温至500~600℃，保温为1~2h，焙烧完成后，随炉冷却到室温。
2.根据权利要求1所述掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑的摩尔比为5:1:1~6:1:1。
3.根据权利要求1所述掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中用1mol/L~2mol/L的盐酸调节PH值。
4.根据权利要求1所述掺钴纳米氧化钨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中焙烧时升温速率为7~10℃/ min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710024503.6A CN106654245B (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710024503.6A CN106654245B (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106654245A true CN106654245A (zh) | 2017-05-10 |
| CN106654245B CN106654245B (zh) | 2019-02-19 |
Family
ID=58842846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710024503.6A Active CN106654245B (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106654245B (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107482183A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-12-15 | 昆明理工大学 | 一种纳米花状锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN108417788A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-17 | 昆明理工大学 | 一种铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料的制备方法 |
| CN110299530A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-01 | 福州大学 | 一种zif-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料及其制备方法与应用 |
| CN111330619A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-06-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种用于广pH值高效析氢Ru/WNO催化剂及其制备方法 |
| CN111774067A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-16 | 大连民族大学 | 一种Z型CoO/WO3纳米片的合成方法及其在环境污染物降解中的应用 |
| RU2748755C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения оксида вольфрама, допированного кобальтом |
| CN113193198A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 陕西科技大学 | 一种钴掺杂二硫化钒微米片及其制备方法 |
| CN114951675A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种超细钨-钽纳米晶合金粉体及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1119627A (zh) * | 1994-06-03 | 1996-04-03 | H·C·施塔克公司 | 金属钨酸盐及其制备方法和用途 |
| CN101834290A (zh) * | 2009-03-12 | 2010-09-15 | 复旦大学 | 一种用于锂离子电池的氧化钨负极材料及其制备方法 |
| CN103880086A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-25 | 江苏大学 | 一种基于氧化钨为前驱体的钨酸盐的合成方法 |
-
2017
- 2017-01-13 CN CN201710024503.6A patent/CN106654245B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1119627A (zh) * | 1994-06-03 | 1996-04-03 | H·C·施塔克公司 | 金属钨酸盐及其制备方法和用途 |
| CN101834290A (zh) * | 2009-03-12 | 2010-09-15 | 复旦大学 | 一种用于锂离子电池的氧化钨负极材料及其制备方法 |
| CN103880086A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-25 | 江苏大学 | 一种基于氧化钨为前驱体的钨酸盐的合成方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107482183A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-12-15 | 昆明理工大学 | 一种纳米花状锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN107482183B (zh) * | 2017-07-14 | 2020-04-07 | 昆明理工大学 | 一种纳米花状锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN108417788A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-17 | 昆明理工大学 | 一种铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料的制备方法 |
| CN108417788B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-08-25 | 昆明理工大学 | 一种铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料的制备方法 |
| CN110299530A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-01 | 福州大学 | 一种zif-67基钴钼氧化物空心纳米笼/石墨烯复合材料及其制备方法与应用 |
| CN111330619A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-06-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种用于广pH值高效析氢Ru/WNO催化剂及其制备方法 |
| CN111774067A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-16 | 大连民族大学 | 一种Z型CoO/WO3纳米片的合成方法及其在环境污染物降解中的应用 |
| CN111774067B (zh) * | 2020-07-14 | 2023-01-06 | 大连民族大学 | 一种Z型CoO/WO3纳米片的合成方法及其在环境污染物降解中的应用 |
| RU2748755C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения оксида вольфрама, допированного кобальтом |
| CN113193198A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 陕西科技大学 | 一种钴掺杂二硫化钒微米片及其制备方法 |
| CN114951675A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种超细钨-钽纳米晶合金粉体及其制备方法 |
| CN114951675B (zh) * | 2022-05-30 | 2024-01-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种超细钨-钽纳米晶合金粉体及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106654245B (zh) | 2019-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106654245B (zh) | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 | |
| CN101442117B (zh) | 碳包覆磷酸铁锂的制备方法 | |
| CN108321366A (zh) | 一种提高高镍三元镍钴锰正极材料电化学性能的包覆方法 | |
| CN106611847B (zh) | 一种掺钛的纳米氧化钨负极材料的制备方法 | |
| CN108899539A (zh) | 一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法 | |
| CN108417813A (zh) | 一种锂离子电池负极材料的制备方法 | |
| CN107579237B (zh) | 一种三元正极材料制备方法及三元正极材料 | |
| CN109873140B (zh) | 一种锂离子电池石墨烯复合三元正极材料及其制备方法 | |
| CN107834050A (zh) | 一种锂离子电池富锂正极材料及其改进方法 | |
| CN103151510A (zh) | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN106450265A (zh) | 一种原位氮掺杂碳包覆钛酸锂复合电极材料及其制备方法 | |
| WO2020098275A1 (zh) | 一种SiO 2包覆三元正极材料及其制备方法 | |
| CN111933942B (zh) | 一种满足高倍率放电循环性能的钠离子电池Na2/3Mn1/2Fe1/4Co1/4O2正极材料的可控调控方法 | |
| CN107204426A (zh) | 一种锆掺杂改性的氧化镍钴锰锂/钛酸锂复合正极材料 | |
| CN110304612A (zh) | 一种用于锂离子电池负极材料的二硒化铁纳米片 | |
| CN107968195A (zh) | 一种磷酸铁锂包覆的富锂正极材料及其制备方法 | |
| CN110061235A (zh) | 通过软模板的结构调控制备优良电化学性能的三元正极材料的方法 | |
| CN108933247A (zh) | 一种简易制备azo包覆523单晶镍钴锰三元正极材料的方法及产品 | |
| CN103035904A (zh) | 一种改性锰酸锂材料及其制备方法和应用 | |
| CN108242535A (zh) | 一种三元正极材料锂离子电池的制备方法 | |
| CN104241628B (zh) | 一种二氧化钛修饰的三氧化二铁微球的制法及其制得的产品和用途 | |
| CN106992295B (zh) | 一种单分散α-氧化铁纳米片的制备方法 | |
| CN108598439A (zh) | 一种三氧化钨/石墨烯复合负极材料的制备方法 | |
| CN111268727A (zh) | 一种钒酸钙复合材料及其制备方法、应用 | |
| CN107445210B (zh) | 一种高容量铁基锂离子电池正极材料α-LiFeO2的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |