CN110729474B - 利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法 - Google Patents
利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110729474B CN110729474B CN201911017695.3A CN201911017695A CN110729474B CN 110729474 B CN110729474 B CN 110729474B CN 201911017695 A CN201911017695 A CN 201911017695A CN 110729474 B CN110729474 B CN 110729474B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrolyte
- nav
- vanadium
- preparing
- sodium
- 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.)
- Active
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229910019469 NaV6O15 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910001456 vanadium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical group [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010405 anode material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229910003206 NH4VO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
-
- 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
- H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/008—Disposal or recycling of fuel cells
-
- 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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，属于钠离子电池技术领域，包括以下步骤：(1)取失效的钒电池电解液，通入钒电池正极中充电预氧化，得到五价钒离子的电解液；(2)调节五价电解液的pH≤0；(3)将表面活性剂加入步骤(2)所得电解液中，于100～120℃下反应完全后，冷却、洗涤、干燥，得到NaV6O15。本发明以失效的钒电池电解液为原料，实现了资源回收再利用；并且在制备NaV6O15过程中不需要额外的制备前驱体，工艺方法简单、成本低、易于推广应用；同时本发明制备得到的NaV6O15纯度高、均一性好、粒径小，可以作为性能优异的钠离子电池正极材料。
Description
技术领域
本发明属于钠离子电池技术领域，具体涉及一种利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法。
背景技术
锂离子因为单位体积比能量高，自放电小，循环性能优异等优点被广泛的应用于各行各业，尤其是作为电子产品的便携式电源以及电动车动力电池，但随着锂离子电池的大规模应用，可用于开发的锂资源日渐枯竭，可以预见在不久的将来人类将会因为锂矿资源枯竭而不能再继续使用锂离子电池，因此急需寻求一种可替代电池。锂和钠在元素周期表中属于同一族，性质相近，所以越来越多的学者将研究方向转向钠离子电池。目前以研究钠离子电池的正极材料为主，而NaV6O15作为钠离子电池的一种正极材料，具有能量密度高，充放电循环性能好等优点。因此，如何快速有效的制备出高性能的NaV6O15电极材料，具有广阔的前景和应用价值。
目前制备这种电极材料的方法主要有固相法、水热法、燃烧法等。较固相法，燃烧法等方法，水热法制备的材料均一性好，产物粒径小，且不容易发生团聚，但水热法对于原料要求较高，产品的性能很大程度上取决于原料的性质，目前其原料主要是以钒的氧化物为原料，制备过程往往包括了原料分散、前驱体制备、热处理等多个环节，存在着工艺复杂、流程长、能耗大、成本高的问题。
CN1624211A公开了一种三元NaV6O15单晶纳米针的大规模原位制备方法，该方法以V2O5粉术和聚苯乙烯间断马来酸钠盐为原材料，HF为催化剂，在120～200℃水热处理5～ 48小时后，分离产物，并分别用馏蒸水和无水乙醇洗涤，最后真空干燥即得到所需的三元NaV6O15单晶纳米针。该方法涉及多种试剂、工艺流程长、反应时间长。CN105680029A公开了一种钠离子正极材料及制备方法，该方法提出由质量比NH4VO3：NaCl：表面活性剂：去离子水＝1：(1.5～2.5)：(0.1～0.3)：100的NH4VO3、NaCl、表面活性剂和去离子水在强酸性的水热条件下制备而成。该方法工艺简单，流程短，但对NH4VO3原料质量要求较高，涉及 Cl对设备的要求苛刻，且产生废水处理困难等问题。CN108878841A公开了一种钠离子电池正极复合材料V2O5/NaV6O15的制备方法，该方法提出将钒氧化物分散到浓度为0.01-0.5mol/L 的氢氧化钠水溶液中得悬浮液，将黄色悬浮液在120-220℃进行水热反应2-24h，自然冷却至室温后，过滤、干燥得前驱体粉末，将前驱体在空气中升温到300-500℃煅烧，得到 V2O5/NaV6O15复合材料。该方法制备流程较长，水热反应后还要经过热处理，能耗大，不易于工业化生产，且V2O5/NaV6O15的配比不均一可能会导致电极材料的一致性存在问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，包括以下步骤：
(1)取失效的钒电池电解液，通入钒电池正极中充电预氧化至得到五价钒离子的电解液；
(2)调节步骤(1)所得电解液的pH≤0；
(3)将表面活性剂加入步骤(2)所得电解液中，于100～120℃下反应完全后，冷却、洗涤、干燥，得到NaV6O15。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，步骤 (1)中，所述五价钒离子的电解液中[VO2 +]为1.5mol/L～1.7mol/L，VO2+<0.1g/L。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，步骤 (2)中，所述调节电解液pH的物质为浓度为150～200g/L的NaOH溶液。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，步骤 (2)所得电解液中氢离子的浓度为1～1.4mol/L。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，步骤 (3)中，所述表面活性剂的用量为电解液质量的0.1～5wt％。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂或多元醇型非离子表面活性剂。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，步骤 (3)中，所述反应时间为8～24h。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，步骤 (3)中，所述洗涤是指分别用去离子水和无水乙醇各离心洗涤两次；所述干燥是指在50～80℃温度下真空干燥8～12h。
其中，上述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，离心洗涤时的转速为4500～5500r/min；离心的时间为8～15min。
本发明的有益效果是：
本发明以失效的钒电池电解液为原料，实现了实现了资源回收再利用；并且以失效的钒电池电解液为原料时，不需要额外的制备前驱体，工艺方法简单、成本低、易于推广应用；同时本发明制备得到的NaV6O15纯度高、均一性好、粒径小，可以作为性能优异的钠离子电池正极材料。
附图说明
图1为本发明实施例1所得NaV6O15粉体的X射线衍射图谱。
具体实施方式
具体的，一种利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，包括以下步骤：
(1)取失效的钒电池电解液，通入钒电池正极中充电预氧化至得到五价钒离子的电解液；
(2)调节步骤(1)所得电解液的pH≤0；
(3)将表面活性剂加入步骤(2)所得电解液中，于100～120℃下反应完全后，冷却、洗涤、干燥，得到NaV6O15。
失效的钒电池电解液是指电解液在钒电池中循环过程中，因为钒离子和水分的迁移，导致正负极钒价态不匹配，总的浓度不匹配。本发明所使用的是失效的钒电池正极电解液，主要为四价和五价钒离子组成的混合溶液。
本发明方法中，所述充电预氧化的充电过程采用恒流充电，预氧化到电解液中全部为五价钒离子为止；步骤(1)中，所述五价钒离子的电解液中[VO2 +]为1.5mol/L～1.7mol/L， VO2+<0.1g/L。
本发明方法中，为了避免引入其他杂质，本发明采用NaOH溶液调节电解液的pH。由于高浓度的NaOH溶液调节pH时不易控制；低浓度的NaOH溶液调节pH时虽然容易控制，但是调节时间过长，并且引入的水过多。因此，本发明将NaOH溶液的物质为浓度设置为 150～200g/L。
本发明方法中，为了得到目标产物，本发明将电解液中氢离子的浓度设置为1～1.4mol/L。
本发明方法中，表面活性剂的用量为电解液质量的0.1～5wt％时，分散性最好，目标产物的均一性更好。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
制备10L经过充电预氧化的五价电解液以备后用(1#电解液)，其中[VO2 +]为1.5mol/L～ 1.7mol/L，VO2+<0.1g/L，电解液需在0～25℃条件下存储；
量取500mL全钒浓度为1.6mol/L的1#电解液，用150g/L的氢氧化钠调节电解液pH至小于等于0，测得溶液氢离子浓度为1.2mol/L，再加入十二烷基苯磺酸钠20.4g，将溶液转入水热反应釜，密闭后置于烘箱中，在100℃的温度下保温8h，反应结束后，用去离子水和无水乙醇各离心洗涤两遍，离心转速为5000r/min，离心时间为10min，在50℃的温度下烘干8h，得到NaV6O15粉体50.23g，粒径为120～180nm，钒收率为66.21％。
实施例2
制备10L经过充电预氧化的五价电解液以备后用(1#电解液)，其中[VO2 +]为1.5mol/L～ 1.7mol/L，VO2+<0.1g/L，电解液需在0～25℃条件下存储；
量取500mL全钒浓度为1.5mol/L的1#电解液，用180g/L的氢氧化钠调节电解液pH至小于等于0，测得溶液氢离子浓度为1.0mol/L，加入十六烷基三甲基溴化铵7.5g，将溶液转入水热反应釜，密闭后置于烘箱中，在110℃的温度下保温16h，反应结束后，用去离子水和无水乙醇各离心洗涤两遍，离心转速为5000r/min，离心时间为10min，在60℃的温度下烘干 12h，得到NaV6O15粉体44.23g，粒径为120～180nm，钒收率为62.19％。
实施例3
制备10L经过充电预氧化的五价电解液以备后用(1#电解液)，其中[VO2 +]为1.5mol/L～ 1.7mol/L，VO2+<0.1g/L，电解液需在0～25℃条件下存储；
量取500mL全钒浓度为1.7mol/L的1#电解液，用200g/L的氢氧化钠调节电解液pH至小于等于0，测得溶液氢离子浓度为1.4mol/L，加入10ml聚乙二醇2000，将溶液转入水热反应釜，密闭后置于烘箱中，在110℃的温度下保温16h，反应结束后，用去离子水和无水乙醇各离心洗涤两遍，离心转速为5000r/min，离心时间为10min，在60℃的温度下烘干12h，得到NaV6O15粉体55.35g，粒径为150～200nm，钒收率为68.66％。
Claims (8)
1.利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取失效的钒电池电解液，通入钒电池正极中充电预氧化至得到五价钒离子的电解液；
(2)调节步骤(1)所得电解液的pH≤0，电解液中氢离子的浓度为1～1.4mol/L；其中，调节电解液pH的物质为浓度为150～200g/L的NaOH溶液；
(3)将表面活性剂加入步骤(2)所得电解液中，于100～120℃下反应完全后，冷却、洗涤、干燥，得到NaV6O15。
2.根据权利要求1所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述五价钒离子的电解液中[VO2 +]为1.5mol/L～1.7mol/L，VO2+<0.1g/L。
3.根据权利要求1所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述表面活性剂的用量为电解液质量的0.1～5wt％。
4.根据权利要求3所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂或多元醇型非离子表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述反应时间为8～24h。
7.根据权利要求1所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述洗涤是指分别用去离子水和无水乙醇各离心洗涤两次；所述干燥是指在50～80℃温度下真空干燥8～12h。
8.根据权利要求7所述的利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法，其特征在于：离心洗涤时的转速为4500～5500r/min；离心的时间为8～15min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911017695.3A CN110729474B (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911017695.3A CN110729474B (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110729474A CN110729474A (zh) | 2020-01-24 |
| CN110729474B true CN110729474B (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=69223064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911017695.3A Active CN110729474B (zh) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | 利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110729474B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114142077B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-10-27 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 利用失效钒电解液制备硫化钒的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011103195A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電極材料およびその製造方法ならびにリチウムイオン二次電池 |
| WO2013048597A2 (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Uchicago Argonne, Llc | High capacity electrode materials for batteries and process for their manufacture |
| CN102361074B (zh) * | 2011-10-25 | 2013-08-07 | 王海燕 | 一种超高倍率锂离子电池纳米正极材料及其制备方法 |
| CN102983379B (zh) * | 2012-12-04 | 2015-07-22 | 中国科学院金属研究所 | 利用失效的钒电池用电解液制取五氧化二钒的方法 |
| CN105680029A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-06-15 | 王银娣 | 钠离子正极材料及制备方法 |
| CN108288701B (zh) * | 2018-01-25 | 2020-09-22 | 齐鲁工业大学 | 一种钠离子电池正极复相材料 |
| CN109721101A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-05-07 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 钒电池失效电解液制备v2o5纳米粉体的方法 |
-
2019
- 2019-10-24 CN CN201911017695.3A patent/CN110729474B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110729474A (zh) | 2020-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102683697B (zh) | 一种石墨烯基LiFePO4/C复合材料的制备方法 | |
| CN104218235B (zh) | 一种双掺杂富锂固溶体正极复合材料及其制备方法、锂离子电池正极片和锂离子电池 | |
| CN106450282A (zh) | 一种大单晶镍锰酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN102694159B (zh) | 一种嵌锂三氧化钼电极材料的制备方法 | |
| CN104900861B (zh) | 一种钛酸氢锂Li‑H‑Ti‑O材料及其制备方法 | |
| CN103762353A (zh) | 一种异质核壳结构的高容量锂电正极材料以及其制备方法 | |
| CN101857193A (zh) | 分级结构钒氧化物超长纳米线及其制备方法 | |
| CN111017958A (zh) | 一种纳米球状普鲁士蓝化合物的制备方法 | |
| CN114349076A (zh) | 一种NiCoMo-LDH复合材料的合成方法及其应用 | |
| CN104332629A (zh) | 一种磷酸锰锂中空纳米球的制备方法及产品 | |
| CN107093725B (zh) | 一种层状锰酸锂材料的改性方法 | |
| CN107681134A (zh) | 高性能锰酸锂正极材料的制备方法 | |
| CN110729474B (zh) | 利用失效的钒电池电解液制取NaV6O15钠离子电池电极材料的方法 | |
| CN112713263B (zh) | 一种偏磷酸盐包覆钴酸锂材料的制备方法及包含其的锂离子电池 | |
| CN105826522A (zh) | 一种锂离子电池负极用原位碳包覆碳酸锰的制备方法 | |
| CN107394188B (zh) | 一种锂离子电池用镂空球状氧化铌电极材料的制备方法 | |
| CN114773617B (zh) | 一种核壳梯度三元前驱体及其制备方法和应用 | |
| CN114695886B (zh) | 一种双元素掺杂锂离子电池高电压正极镍锰酸锂的复合材料及其制备方法、锂离子电池 | |
| CN104600269A (zh) | 一种石墨烯/氧缺位钛酸锂复合材料的制备方法 | |
| CN112271342B (zh) | 一种基于钒氧化物正极材料的锌离子电池zib的制备方法 | |
| CN108666551A (zh) | 一种石墨烯/LiTi2(PO4)3锂电池负极材料及制备方法 | |
| CN108598459B (zh) | 一种球形氢氧化镍钴铝的制备方法 | |
| CN112777645A (zh) | 一种双效熔盐低温再生废旧钴酸锂正极材料的方法 | |
| CN108376769B (zh) | 一种锂离子电池复合正极材料的制备方法 | |
| CN108574094B (zh) | 用于锂离子电池的负极材料及其制备方法 |
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 | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 610306 China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan No. 1509, xiangdao Avenue, Chengxiang Town, Qingbaijiang District, Chengdu (rooms a1301-1311 and 1319, 13th floor, block a, railway port building) Patentee after: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: 610306 China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan No. 1509, xiangdao Avenue, Chengxiang Town, Qingbaijiang District, Chengdu (rooms a1301-1311 and 1319, 13th floor, block a, railway port building) Patentee before: CHENGDU ADVANCED METAL MATERIAL INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20200124 Assignee: SICHUAN PAN YAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980003062 Denomination of invention: Method for preparing NaV6O15 sodium ion battery electrode material using expired vanadium battery electrolyte Granted publication date: 20210406 License type: Exclusive License Record date: 20240322 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |