CN108550792B - 一种钼酸铵锂离子电池负极材料的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钼酸铵锂离子电池负极材料的制备方法及应用。（1）将0.2‑0.4克商业化三氧化钼粉体用无纺布或纱布包裹好；（2）将步骤（1）包裹好的商业化三氧化钼粉体直接放入盛有0.3‑0.5克分析纯尿素的带支架的水热反应釜中，在温度为180‑220℃恒温干烘箱中熏蒸20‑50小时，自然冷却到室温后，取出粉体，即得到土黄色的钼酸铵锂离子电池负极材料。本发明成本低、工艺控制过程简单、易大规模生产，制得的钼酸铵粉体能作为性能优异的锂离子电池负极材料应用。

Description

一种钼酸铵锂离子电池负极材料的制备方法及应用
技术领域
本发明属于材料化学领域，具体涉及一种钼酸铵锂离子电池负极材料的制备方法及应用。
背景技术
锂离子电池是目前理想的储能器件，具有能量密度大、无记忆效应，循环寿命长等优点，而且污染小。随着社会的发展，锂离子电池的充放电速率和容量已经不能满足人们的需求，寻找高容量、循环性能好、环境友好的电池材料显得尤为重要。
如今，商业化锂离子电池主要负极材料是石墨，但是，石墨负极材料的理论比容量仅为372毫安时/克，远低于高能量密度、高功率密度锂离子电池负极材料的要求，因此合成制备新的锂离子电池负极材料，开发新的制备方法，是进一步提高锂离子电池性能的关键。
传统上，钼酸铵主要用于冶炼钼铁，合成三氧化钼及钼丝等钼基材料的前驱体、化工用的催化剂、农用钼肥及用于医药等方面。目前，钼酸铵的合成制备从现有文献和专利报道来看，主要存在使用前驱体原料过多，且存在制备工艺复杂的问题。此外，钼酸铵作为锂离子电池负极材料也未见有文献和专利报道。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题及锂离子电池负极应用方面的不足，提供一种钼酸铵锂离子电池负极材料的制备方法及应用。
具体步骤为：
（1）将0.2-0.4克商业化三氧化钼粉体用无纺布或纱布包裹好。
（2）将步骤（1）包裹好的商业化三氧化钼粉体直接放入盛有0.3-0.5克分析纯尿素的带支架的水热反应釜中，在温度为180-220℃恒温干烘箱中熏蒸20-50小时，自然冷却到室温后，即得到土黄色的钼酸铵粉体。
（3）将步骤（2）得到的钼酸铵粉体用于锂离子电池负极材料。
所制得的钼酸铵粉体作为锂离子电池负极材料应用。
本发明合成工艺简单，成本低，所制得的钼酸铵材料具有优良的电化学性质，其作为锂离子电池负极材料时，在1000毫安/克的电流密度下，其首次放电比容量能达到1220毫安时/克，200次循环后为565毫安时/克。该结果表明该钼酸铵材料作为锂离子电池负极材料显示了优异的电化学性能，可作为将来高性能锂离子电池负极材料用的潜在材料。
附图说明
图1是本发明实施例的X-射线衍射图。
图2是本发明实施例的场发射扫描电镜图。
图3是本发明实施例在1000毫安/克电流密度下的循环图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
钼酸铵粉体的制备方法，它包括如下步骤：
（1）将0.2克商业化三氧化钼粉体用无纺布或纱布包裹好。
（2）将步骤（1）包裹好的商业化三氧化钼粉体直接放入盛有0.3克分析纯尿素的带支架的100毫升水热反应釜中，在180℃恒温干烘箱中熏蒸20小时，自然冷却到室温后，即得到土黄色的钼酸铵粉体。
所得产物钼酸铵晶体结构由X-射线衍射仪确定。如图1所示，X-射线衍射图谱表明，所获得钼酸铵粉体具有高的结晶性，且为单斜晶系。图2为钼酸铵粉体的显微结构照片。
所制备的钼酸铵粉体作为锂离子电池负极材料，其锂离子电池的装配方法和传统装配方法一致。负极片的制备方法如下：采用钼酸铵粉体作为负极材料，聚四氟乙烯为粘结剂，乙炔黑为导电剂。上述三种原料的质量比为70:20:10。将它们按比例充分搅拌均匀，然后用刮膜器法涂覆在铜片上，在压片机上压约0.15毫米厚的电极片；压好的负极片置于90℃的烘箱干燥14小时后备用。将1摩尔/升的LiPF6溶解于乙烯碳酸脂和碳酸二甲脂中作为电解液，锂片作为正极，CR2025型不锈钢为电池外壳，Celgard2025为隔膜组装成扣式锂离子电池。
所获得的钼酸铵粉体作为锂离子电池负极材料，其电化学性能如图3所示，该负极材料在1000毫安/克的电流密度下进行的充放电测试结果表明，其首次放电比容量为1220毫安时/克，200次循环后为565毫安时/克。该结果表明该钼酸铵粉体具有优异的电化学性能，有望作为高性能锂离子电池负极材料。
实施例2：
钼酸铵粉体的制备方法，它包括如下步骤：
（1）将0.3克商业化三氧化钼粉体用无纺布或纱布包裹好。
（2）将步骤（1）包裹好的商业化三氧化钼粉体直接放入盛有0.4克分析纯尿素的带支架的100毫升水热反应釜中，在200℃恒温干烘箱中熏蒸36小时，自然冷却到室温后，即得到土黄色的钼酸铵粉体。
所获得的钼酸铵粉体作为锂离子电池负极材料，其电化学性能如图3所示，该负极材料在1000毫安/克的电流密度下进行的充放电测试结果表明，其首次放电比容量为1222毫安时/克，200次循环后为567毫安时/克。该结果表明该钼酸铵粉体具有优异的电化学性能，有望作为高性能锂离子电池负极材料。

Claims (1)

1.一种用于锂离子电池负极材料的钼酸铵粉体的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将0.2-0.4克商业化三氧化钼粉体用无纺布或纱布包裹好；
（2）将步骤（1）包裹好的商业化三氧化钼粉体直接放入盛有0.3-0.5克分析纯尿素的带支架的水热反应釜中，在温度为180-220℃恒温干烘箱中熏蒸20-50小时，自然冷却到室温后，即得到土黄色的钼酸铵粉体；
所述钼酸铵粉体的分子式为：（NH4）2(MoO4)，钼酸铵粉体具有高的结晶性，且为单斜晶系。
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Assignee: Guangxi Zaifa Energy Technology Co.,Ltd.

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Contract record no.: X2022450000526

Denomination of invention: Preparation and application of a cathode material for ammonium molybdate lithium ion battery

Granted publication date: 20211029

License type: Common License

Record date: 20221229

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Application publication date: 20180918

Assignee: GUANGXI YANGSHENG NEW ENERGY CO.,LTD.

Assignor: GUILIN University OF TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022450000636

Denomination of invention: Preparation method and application of an anode material for ammonium molybdate lithium ion battery

Granted publication date: 20211029

License type: Common License

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