CN108417788A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108417788A CN108417788A CN201810082533.7A CN201810082533A CN108417788A CN 108417788 A CN108417788 A CN 108417788A CN 201810082533 A CN201810082533 A CN 201810082533A CN 108417788 A CN108417788 A CN 108417788A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chromium
- porous carbon
- tungsten oxide
- silver
- cathode material
- 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
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 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 33
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 150000000178 1,2,4-triazoles Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten(VI) oxide Inorganic materials O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BAEKJBILAYEFEI-UHFFFAOYSA-N lithium;oxotungsten Chemical compound [Li].[W]=O BAEKJBILAYEFEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L tungstic acid Chemical compound O[W](O)(=O)=O CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-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
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 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
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(II,III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
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
- H01M4/362—Composites
-
- 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
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开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，将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4‑三氮唑加入去离子水中配制成混合溶液，向混合溶液中加入多孔炭粉末，用磁力搅拌器搅拌，并通过稀硝酸调节pH值到1~2，然后在150~160℃下反应3~5天，并自然冷却到室温后过滤，用去离子水与酒精洗涤、干燥；将干燥后的粉末在氮气环境下焙烧；焙烧完成后，随炉冷却到室温，得到焙烧产物即为铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭材料；本发明制备得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭产品结构细腻，导电性能良好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及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，属于锂离子电池技术领域。
背景技术
科技的发展、人类生活质量的提高；石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化，形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。一方面，是信息科技和信息产业的日新月异。移动电话、笔记本电脑、形形色色的便携式电器层出不穷；另一方面，大气污染、地球石油储量不足源储备技术的支撑。市场的迫切需求，使新型二次电池应运而生。其中，锂离子电池(包括锂离子聚合物电池)作为最新型的二次电池，由于其优越的性能而备受青睐。锂离子电池产业蓬勃发展，研究开发日新月异，应用领域不断扩展。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、Fe2O3、Co3O4、WO3等都可通过转化反应储锂，相对于炭材料而言，过渡金属氧化物有着更高的容量，但是这些这些过渡金属氧化物的电子或离子的扩散系数较小，使得其导电性能较差，电极反应的可逆性降低，比容量伴随着充放电循环而快速衰减。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，该方法工艺简单、成本低，得到的产物具有特殊形貌结构的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料，具有高的放电比容量和优异的循环性能，具体包括以下步骤：
（1）将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑加入去离子水中配制成混合溶液，混合溶液中再加入一定质量的多孔炭粉末，然后用磁力搅拌器搅拌分散1~2h，通过逐步滴加稀硝酸调节混合液pH值到1~2得到混合液，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150~160℃下反应3~5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，在惰性气氛下快速升温至450~550℃，保温为1~2h，焙烧完成后，惰性气氛保护下随炉冷却到室温，研磨后得到铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料。
步骤（1）所述钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的摩尔比为4:1:1:4~2:1:1:2；钨酸铵与多孔炭的质量比为5:1~6:1。
步骤（3）所述焙烧时升温速率为6~10℃/ min。
步骤（3）所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。
所述多孔炭为市售常规多孔炭。
本发明制备得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料粉末进行电化学性能测试：将铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料粉末、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12h后测试其充放电性能。
本发明的有益效果：
铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭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，电化学性能提高；金属铬与银掺杂进入三氧化钨的晶体结构中，改变了三氧化钨的晶格参数，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，同时与多孔炭的复合有效的解决了三氧化钨导电性能差的这一缺点，循环稳定性也更加优异。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭的XRD图片；
图2为本发明实施例1得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭的扫描电镜图。
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
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，具体包括以下步骤：
（1）将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的摩尔比为4:1:1:4混合，其钨酸铵的摩尔量为1mmol，然后加入120mL去离子水中配制成混合溶液，并向溶液中加入0.055g的多孔炭粉末，用磁力搅拌器搅拌混合溶液1h，并用浓度为1mol/L的稀硝酸调制pH值到2得到混合液；
（2）将步骤（1）的混合液转移至内胆为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，加热至160℃保温4天后，自然冷却到室温，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，在氮气气氛下以9℃/min的升温速率快速加热到550℃，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铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料。
本实施例制备得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭的XRD图片如图1所示，由图可以看出合成产物为WO3；本实施例制备得到的铬与银的双金属掺杂的纳米氧化钨@多孔炭的扫描电镜图如图2所示，掺杂后的三氧化钨纳米棒附着在球状的多孔炭上生长。
钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的按摩尔比与焙烧时加热的升温速率对产物铬与银的双金属掺杂的纳米氧化钨@多孔炭负极材料有影响，在控制钨酸钠与1,2,4-三氮唑的物质的量一定时，加入硝酸铬、硝酸银过多或者过少，焙烧时候温度偏低和升温速率较慢，都会导致其电池的充放电性能较差。
电化学性能测试：
①将得到铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭粉末，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12h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料制备得到的锂离子电池首次放电比容量为1926.134mAhg-1。
实施例2
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，具体包括以下步骤：
（1）将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的摩尔比为4:1:2:4混合，钨酸钠的摩尔质量为1mmol，然后加入120mL去离子水中配制成混合溶液，并向溶液中加入0.06g的多孔炭粉末，用磁力搅拌器搅拌混合溶液2h，并用浓度为1mol/L的硝酸调制pH值到2得到混合液；
（2）将步骤（1）的混合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3天后，自然冷却到室温，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）中的干燥后的沉淀置于气氛炉中，在氩气气氛下以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铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料。
电化学性能测试：将得到铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭粉末，按照实施例1所述方法组装成 CR2025扣式电池；静置12h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料制备得到的锂离子电池首次放电比容量为1742.125mAhg-1。
实施例3
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，具体包括以下步骤：
（1）将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的摩尔比为4:2:1:4混合，钨酸钠的摩尔质量为1mmol，然后加入120mL去离子水中配制成混合溶液，并向溶液中加入0.066g的多孔炭粉末，用磁力搅拌器搅拌混合溶液1h，并用浓度1mol/L的硝酸调制pH值到1得到混合液；
（2）将步骤（1）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150℃保温5天后，自然冷却到室温，随炉冷却到室温，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）中的干燥后的沉淀置于气氛炉中，在氮气气氛下以7℃/ min的升温速率快速加热到500℃，保温80min后，随炉子自然冷却到室温，取出产物研磨分散后得到铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料。
电化学性能测试：将铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料，按照实施例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铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料制备得到的锂离子电池最大放电比容量为1647.632mAhg-1。
实施例4
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，具体包括以下步骤：
（1）将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的摩尔比为2:1:1:2混合，钨酸钠的摩尔质量为1mmol，并向溶液中加入0.058g的多孔炭粉末，然后加入120mL去离子水中配制成混合溶液，磁力搅拌器搅拌混合溶液1h，并用浓度为1mol/L的硝酸调制pH值到1得到混合液；
（2）将步骤（1）的混合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155℃保温5天后，自然冷却到室温，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，在氩气气氛下以10℃/ min的升温速率快速加热到450℃，保温120min后，随炉子自然冷却到室温，取出产物研磨分散后得到铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料。
电化学性能测试：将得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料，按照实施例1所述方法组装成 CR2025扣式电池；静置12h后测试其充放电性能。
本实施例制备得到的铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料制备得到的锂离子电池最大放电比容量为1622.12mAhg-1。
Claims (4)
1.一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，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑加入去离子水中配制成混合溶液，混合溶液中加入多孔炭粉末，然后用磁力搅拌器搅拌分散，通过逐步滴加稀硝酸调节混合液的pH值到1~2得到混合液；
（2）将步骤（1）得到的混合液在温度150~160℃下反应3~5天，然后自然降温至室温，然后过滤、洗涤、干燥得到粉末状物质；
（3）将步骤（2）干燥后的粉末在惰性气氛下快速升温至450~550℃，保温为1~2h，焙烧完成后，随炉冷却到室温，研磨后得到铬与银双金属掺杂纳米氧化钨@多孔炭负极材料。
2.根据权利要求1所述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，其特征在于，步骤（1）所述钨酸钠、硝酸铬、硝酸银与1,2,4-三氮唑的摩尔比为4:1:1:4~2:1:1:2；钨酸铵与多孔炭的质量比为5:1~6:1。
3.根据权利要求1所述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，其特征在于，步骤（3）所述焙烧时升温速率为6~10℃/ min。
4.根据权利要求1所述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，其特征在于，步骤（3）所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810082533.7A CN108417788B (zh) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810082533.7A CN108417788B (zh) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108417788A true CN108417788A (zh) | 2018-08-17 |
| CN108417788B CN108417788B (zh) | 2020-08-25 |
Family
ID=63126390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810082533.7A Active CN108417788B (zh) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108417788B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112408485A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 江西理工大学 | 一种制备阵列微/纳结构钨氧化物的方法 |
| CN113670999A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-11-19 | 广州大学 | 一种金属氧化物基pH传感电极及其制备方法与应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US20120015284A1 (en) * | 2009-02-10 | 2012-01-19 | Utc Power Corporation | Boron-doped diamond coated carbon catalyst support |
| CN102500360A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-06-20 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 介孔氧化钨/碳复合导电材料的制备方法 |
| CN102569768A (zh) * | 2011-08-19 | 2012-07-11 | 吴杭春 | 锂电池高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料、电极及其制备方法 |
| CN104584284A (zh) * | 2013-08-29 | 2015-04-29 | 株式会社Lg化学 | 锂过渡金属复合粒子及其制备方法、以及包含它的正极活性物质 |
| CN105355877A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-24 | 盐城工学院 | 一种石墨烯-金属氧化物复合负极材料及其制备方法 |
| US20160336622A1 (en) * | 2013-10-16 | 2016-11-17 | Suzhou Hans Energy Storage Technology Co., Ltd. | Tungsten-based material super battery and supercapacitor |
| CN106611847A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-03 | 昆明理工大学 | 一种掺钛的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
| CN106654245A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-10 | 昆明理工大学 | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
| 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 |
-
2018
- 2018-01-29 CN CN201810082533.7A patent/CN108417788B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120015284A1 (en) * | 2009-02-10 | 2012-01-19 | Utc Power Corporation | Boron-doped diamond coated carbon catalyst support |
| 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 |
| CN102569768A (zh) * | 2011-08-19 | 2012-07-11 | 吴杭春 | 锂电池高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料、电极及其制备方法 |
| CN102500360A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-06-20 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 介孔氧化钨/碳复合导电材料的制备方法 |
| CN104584284A (zh) * | 2013-08-29 | 2015-04-29 | 株式会社Lg化学 | 锂过渡金属复合粒子及其制备方法、以及包含它的正极活性物质 |
| US20160336622A1 (en) * | 2013-10-16 | 2016-11-17 | Suzhou Hans Energy Storage Technology Co., Ltd. | Tungsten-based material super battery and supercapacitor |
| CN105355877A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-24 | 盐城工学院 | 一种石墨烯-金属氧化物复合负极材料及其制备方法 |
| CN106611847A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-03 | 昆明理工大学 | 一种掺钛的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
| CN106654245A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-10 | 昆明理工大学 | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 |
| 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 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| D. ZHOU: "Bi-functional Mo-doped WO3 nanowire array electrochromism-pluselectrochemical energy storage", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112408485A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-26 | 江西理工大学 | 一种制备阵列微/纳结构钨氧化物的方法 |
| CN112408485B (zh) * | 2020-11-26 | 2023-02-03 | 江西理工大学 | 一种制备阵列微/纳结构钨氧化物的方法 |
| CN113670999A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-11-19 | 广州大学 | 一种金属氧化物基pH传感电极及其制备方法与应用 |
| CN113670999B (zh) * | 2021-07-01 | 2023-08-08 | 广州大学 | 一种金属氧化物基pH传感电极及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108417788B (zh) | 2020-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102790217B (zh) | 碳包覆四氧化三铁锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN106654245B (zh) | 一种掺钴的纳米氧化钨负极材料的制备方法 | |
| CN112599749B (zh) | 一种具有高导电性的高熵氧化物锂离子电池负极材料及制备方法 | |
| CN106611847B (zh) | 一种掺钛的纳米氧化钨负极材料的制备方法 | |
| CN106374100A (zh) | 一种锂离子电池镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN106006762A (zh) | 花瓣层状镍钴锰三元材料前驱体的制备及作为锂离子电池正极材料的应用 | |
| 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 | |
| CN107968195A (zh) | 一种磷酸铁锂包覆的富锂正极材料及其制备方法 | |
| CN115241435A (zh) | 一种层状Na3M2XO6氧化物包覆改性的锰酸钠正极材料及其制备方法 | |
| CN107275627A (zh) | Mn掺杂CuS中空多孔分级纳米球电极材料及其制备方法和应用 | |
| CN114400315A (zh) | 一种锂离子电池层状四元正极材料的制备方法 | |
| CN108417788A (zh) | 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 | |
| CN112103491B (zh) | 锂硫电池正极的制备方法 | |
| CN106784657A (zh) | 一种钠和铁共掺杂制备高性能锰酸锂正极材料的方法 | |
| CN107768628B (zh) | 一种锂离子电池正极材料及其制备方法 | |
| CN103000875B (zh) | 一种基于缓冲溶液体系制备富锂材料表面修饰层的方法 | |
| CN109888198B (zh) | 一种金属插层氧化钼材料及其制备方法和应用 | |
| CN105185969B (zh) | 一种正极材料及其制备方法 | |
| CN104300136B (zh) | 一维锰氧化物/碳同轴中空纳米棒及其制备方法和应用 | |
| CN106099074A (zh) | 一种改性氟化铁纳米复合正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN111082044A (zh) | 一种钇掺杂的富锂锰基锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN115411257A (zh) | 一种表面双层包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN107482183A (zh) | 一种纳米花状锂离子电池负极材料的制备方法 | |
| Wei et al. | The effects of crystal structure of the precursor MnO 2 on electrochemical properties of spinel LiMn 2 O 4 | |
| CN107611420A (zh) | 一种锂电池纳米电极材料LiNaV2O6及其制备方法 |
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 |