CN116477667A - 一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116477667A CN116477667A CN202310460674.9A CN202310460674A CN116477667A CN 116477667 A CN116477667 A CN 116477667A CN 202310460674 A CN202310460674 A CN 202310460674A CN 116477667 A CN116477667 A CN 116477667A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- based carbon
- coated nano
- lithium iron
- coated
- 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
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 112
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010405 anode material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- GJZGNFUBLBVNHR-UHFFFAOYSA-K lithium;iron(2+);trifluoride Chemical compound [Li+].[F-].[F-].[F-].[Fe+2] GJZGNFUBLBVNHR-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims description 19
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K iron(iii) fluoride Chemical compound F[Fe](F)F SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 45
- HOIQWTMREPWSJY-GNOQXXQHSA-K iron(3+);(z)-octadec-9-enoate Chemical compound [Fe+3].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O HOIQWTMREPWSJY-GNOQXXQHSA-K 0.000 claims abstract description 28
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H ferric oxalate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- LZKLAOYSENRNKR-LNTINUHCSA-N iron;(z)-4-oxoniumylidenepent-2-en-2-olate Chemical compound [Fe].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O LZKLAOYSENRNKR-LNTINUHCSA-N 0.000 claims description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract description 41
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 8
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 11
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 8
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 8
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC=C GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEVYBOZJYUYBMC-KVVVOXFISA-N iron;(z)-octadec-9-enoic acid Chemical compound [Fe].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O DEVYBOZJYUYBMC-KVVVOXFISA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 238000007709 nanocrystallization Methods 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/10—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- 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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/582—Halogenides
-
- 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
-
- 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
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- 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
- C01P2004/80—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
- C01P2006/12—Surface area
-
- 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
-
- 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
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- 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
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用，以油酸铁作为铁源，沥青作为溶剂及碳源，通过溶剂热法合成沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁前驱体，经过高温退火，得到沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁，然后用氢氟酸对合成的材料进行氟化，得到沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁颗粒，氟化前后纳米颗粒尺寸保持不变，其粒径在5‑10nm之间，具有优异的电化学性能，组装成电池后，其拥有优越的高倍率性能和长循环性能，在5A g‑1的电流密度下，循环1000次后，可逆比容量仍有240mAh g‑1；在10Ag‑1的大电流密度下，循环500次后，可逆比容量为160mAh g‑1。
Description
技术领域
本发明属于能源新材料技术领域，具体涉及一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用。
背景技术
自锂离子电池商业化以来，迅速占据了消费电子市场，随着温室效应的加剧，新能源的战场已经拉开序幕。世界各国都在推进电动汽车代替燃油车，现在已经有了部分商业化的电车，但仍存在续航差、价格贵的问题。想要电动汽车替代大部分燃油车，并实现大众普及，现在的锂离子电池的容量与价格是难以满足要求的。想要完成目标，必须在提升其容量的同时降低制备成本，这样的需求则要在正负极材料进行突破。
目前商业化正极材料的实际容量基本没有超过200mAh·g-1，并且其材料大部分含有Co，Ni等价格比较昂贵的金属，所有传统的正极材料不能同时具有低成本和高容量的特点。继续研究提升其容量也只能勉强与石墨(372mAh·g-1)匹配，然而负极的发展已经十分迅猛，硅碳负极已经逐渐商业化，容量一般为石墨的两倍，同时金属锂的研究也在深入进行，所以新一代锂离子电池成功的前提就是研发新型高容量正极材料。
转化型材料因其独特的反应机制，具有很高容量。其中FeF3不仅容量高，而且电化学可逆，同时其组成元素Fe与F在地球的储量丰富，尤其Fe是最便宜的金属。如果将其商业化，锂离子电池的容量与能量密度都将迈上一个新台阶。因此，研究制备拥有高性能、易制取以及低成本的新型FeF3基锂离子电池正极材料，不仅顺应当今社会发展的需求，而且具有显著的经济效益和战略意义。为了提高FeF3的电化学性能，人们采取了很多方法对其进行改性，例如氟化铁的纳米化，与导电材料复合，形貌结构调控并构建导电网络等。然而，尽管如此FeF3固有的大体积膨胀、高电压迟滞、低电导率等问题仍未得到充分解决。主要有如下几个原因：(1)合成方法复杂，导致FeF3颗粒尺寸较大，离子无法及时传递至颗粒内部；(2)颗粒在碳导电网络中易团聚，导致电子传输受阻。因而进一步开展FeF3制备与应用研究，实现高性能FeF3电极的可控制备，是推动能源体系健康发展的重要步骤。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种使用沥青同时作为反应溶剂与碳源，大大简化合成步骤，克服传统制备方法需要引入额外分散溶剂的缺点，实现了小尺寸FeF3颗粒的制备及其与碳材料的复合，大大提高了材料的导电性。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将沥青升温预热至合适粘度，加入铁源并混合均匀，随后升温至290～320℃(优选290℃)反应10～40min(优选30min)，反应结束后冷却至室温，得到沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体；
(2)将步骤(1)得到的前驱体在保护气氛中于500～800℃(优选700℃)中进行高温退火，时间为1～3h(优选2h)，得到沥青基碳包覆纳米四氧化三铁；
(3)将步骤(2)得到的沥青基碳包覆纳米四氧化三铁置于装有氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中进行高温氟化，得到含有结晶水的沥青基碳包覆纳米氟化铁；
(4)将步骤(3)含有结晶水的沥青基碳包覆纳米氟化铁置于保护气氛中热退火，去除结晶水，即得。
具体地，步骤(1)中，所述的沥青预热温度为220～280℃(优选260℃)。
具体地，步骤(1)中，所述的铁源包括油酸铁、乙酰丙酮铁、草酸铁、醋酸铁中的任意一种，(优选油酸铁)。
具体地，步骤(1)中，所述的沥青与所述的铁源质量比为2～7:8～3，(优选3:7)。
具体地，步骤(3)中，所述高温氟化的温度为100～200℃(优选150℃)；氟化时间为6～14h(优选12h)。
具体地，步骤(4)中，热退火去除结晶水的温度为100～300℃(优选150℃)。
具体地，步骤(2)～(4)中，反应的气氛为氮气或氩气。
进一步地，上述制备方法制备得到的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料，也在本发明的保护范围之中。
更进一步地，本发明制备得到的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料，在5A g-1的电流密度下，循环1000次，其比容量仍然不低于190mAh g-1。
更进一步地，本发明还要求保护上述沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料在用于制备锂电池中的应用。
有益效果：
本发明通过一种通用且可扩展的溶剂热法，油酸铁作为铁源、沥青作为溶剂和碳源，克服了传统制备方法需要引入额外分散溶剂的缺点，与碳化以及氟化工艺相结合，制备FeF3@C纳米颗粒。在氟化过程，可以灵活调控沥青基碳包覆纳米四氧化三铁与氢氟酸的相对位置。将沥青基碳包覆纳米四氧化三铁置于氢氟酸上方时，可实现氢氟酸蒸汽对材料的氟化，避免纳米颗粒尺寸与晶型的突变。FeF3纳米团簇被限制在相互连接的沥青基碳材料中，纳米复合颗粒由均匀的FeF3纳米晶体(5-10nm)组成，沥青基碳材料将复杂的转化反应限制在一个有限的空间内，互相连接形成层层堆叠的棋盘状导电网络结构。因此，这种FeF3@C纳米复合材料在5A g-1下在1000次循环中表现出274mA h g-1的高可逆容量，而没有严重的形态变化，在未来具有与锂金属负极相匹配的潜力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是实施例1制备的沥青基碳包覆的纳米四氧化三铁和沥青基碳包覆纳米氟化铁复合材料的XRD图。
图2是实施例1制备的沥青基碳包覆的纳米四氧化三铁复合材料的SEM和TEM图。
图3是实施例1制备的沥青基碳包覆的纳米氟化铁复合材料的SEM和TEM图。
图4是实施例1、对比例1、2制备的活性材料BET测试分析图谱。
图5是实施例1、对比例1、2制备的活性材料电导率测试结果。
图6是实施例1、对比例1、2制备的活性材料循环伏安测试结果。
图7是实施例1、对比例1、2制备的电池循环稳定性能测试结果。
图8是实施例1、对比例1、2制备的电池倍率性能测试结果。
图9是实施例1～3不同沥青、油酸铁质量比的电池循环稳定性能测试结果。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
实施例1：制备锂离子电池正极用沥青基碳包覆的纳米氟化铁复合材料
本实施例中选用的沥青：油酸铁比例为3:7，具体合成步骤：称取6g沥青粉体，预热升温至260℃，高速搅拌使沥青粘度降低，加入14g油酸铁并搅拌均匀，逐步升温至290℃，恒温30min，冷却至室温，得到沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体。取适量上一步合成的沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体至陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于700℃下高温退火，并保温2h，得到沥青基碳包覆纳米四氧化三铁，其XRD表征结果如图1所示，内部结构SEM、TEM图像如图2所示。
称取沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁放入定制四氟容器中，放入装有氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中，沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁位于氢氟酸上方，在150℃下氟化12h，得到含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁；将含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁放入陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于150℃下高温退火，并保温6h，去除结晶水得到沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁，其XRD表征结果如图1所示，与PDF卡片对比可知，氟化之后成功制备得到单相氟化铁。
采用谢乐公式对XRD半峰宽进行分析，计算得到颗粒尺寸约9nm。该超细纳米粒径能显著降低离子传输时间提高材料倍率性能。内部结构SEM、TEM图像如图3所示，结果表明，氟化铁均匀嵌入层状碳材料层间，形成层层堆叠结构。显而易见，这种层层堆叠结构能抑制充放电过程种氟化铁的体积膨胀效应，利于电极循环性能的提升。TEM图像进一步表明，氟化铁均匀分布在碳材料表面，形成棋盘状结构。
对比例1：制备锂离子电池正极用纯纳米氟化铁材料
称取3.6g油酸铁，0.57g油酸，20g十六烯，依次加入到四口烧瓶中，先将样品加热到60℃，开搅拌，将温度升到120℃，恒温1h(除水)，继续将温度升至290℃，恒温30min，反应结束，待样品冷却至室温，将样品从四口烧瓶中倒入离心管中；用正己烷:乙醇＝1：2溶液离心洗涤10-15次，真空干燥，得到纯纳米四氧化三铁。
称取80mg纯纳米四氧化三铁放入定制四氟容器中，放入装有20mL氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中，在150℃下氟化12h，得到含有结晶水的纯纳米氟化铁；将含有结晶水的纯纳米氟化铁放入陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于150℃下高温退火，并保温6h，去除结晶水得到纯氟化铁。
对比例2：制备锂离子电池正极用PAN基碳包覆纳米氟化铁复合材料
称取3.6g油酸铁，0.57g油酸，20g十六烯，依次加入到四口烧瓶中，先将样品加热到60℃，开搅拌，将温度升到120℃，恒温1h(除水)，继续将温度升至290℃，恒温30min，反应结束，待样品冷却至室温，将样品从四口烧瓶中倒入离心管中；用正己烷:乙醇＝1：2溶液离心洗涤10-15次，得到黑色沉淀，加入10mL正己烷，得到单分散纳米四氧化三铁。将0.3g的CTAB加入到30mL的DMF溶液中，超声20min，得到澄清透明的CTAB的DMF溶液；将四氧化三铁的正己烷分散液(10mL)倒入CTAB的DMF溶液中，超声40min，上层四氧化三铁转移到下层DMF溶液中，得到四氧化三铁的DMF溶液，放置在强磁铁上静置1h，倒出上层所有DMF；重新加入2mL新的DMF，超声分散均匀，称取100mg PAN加入其中，超声3h，形成粘性溶液，真空干燥得到PAN碳材料包裹的纳米四氧化三铁前驱体。
取适量上一步合成的四氧化三铁至陶瓷方舟中，烘箱预氧化后，使用管式炉在氩气气氛中于600℃下高温退火，并保温2.5h，，得到PAN碳材料包裹的纳米四氧化三铁；称取80mg纯PAN碳材料包裹的纳米四氧化三铁放入定制四氟容器中，放入装有20mL氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中，在150℃下氟化12h，得到含有结晶水的PAN碳材料包裹的纳米氟化铁；将含有结晶水的PAN碳材料包裹的纳米氟化铁放入陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于150℃下高温退火，并保温6h，去除结晶水得到PAN碳材料包裹的纳米氟化铁。
实施例1与对比例1、2制备的活性材料的氮气吸脱附曲线及其比表面积分别如图4以及表1所示，可以看到相比对比例1，2，沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁具有更大的比表面积。这说明层层堆叠的棋盘状结构内部存在纳米孔道。这种纳米多孔结构无疑能够与氟化铁的超细纳米粒径协同作用，促进离子传输，进一步提高电极倍率性能。材料的电导率如图5所示，可以看到，由于沥青基碳包覆纳米氟化铁的层层堆叠棋盘结构，其展现了最高的电导率，进一步促进了电子在结构中的传输，降低了充放电过程中极化的产生。
表1
将上述所得活性材料(实施例1沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁，对比例1纯氟化铁，对比例2PAN碳材料包裹的纳米氟化铁)、乙炔黑和粘结剂均匀的混合在溶剂N-甲基吡咯烷酮中，质量比为7.5:1.5:1，研磨至无明显颗粒感且呈现出粘稠状态，得到正极浆料。制备好的浆料用刮膜器均匀刮涂在铝箔上，在鼓风干燥箱中低温烘烤，待表面无明显湿润痕迹后，真空干燥12h；用切片机对铝箔切片，选用模具为12mm。电池的组装在H2O与O2含量达标的手套箱中进行，电池组装完毕后，用电池封装机压实后取出标记好，静置12h后待测。
电池性能测定：
常温下，采用电化学工作站对上述制作的实验扣式电池进行循环伏安测试。实施例1结果如图6所示，采用电池测试系统进行电池循环稳定性能以及倍率性能测试测试。循环性能是在5A g-1的大电流密度下进行恒流充放电测试，5A g-1的电流密度下循环1000圈，容量从初始的275mAh g-1下降到240mAh g-1，结果如图7所示；此外，在0.05至10A g-1的不同电流密度下进行倍率性能测试，它的可逆容量为517、468、385、350、320、303、285、274和243mAh g-1在电流密度为0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、0.6、1、5和10A g-1，结果如图8所示。
对比例1循环性能是在5A g-1的大电流密度下进行恒流充放电测试，循环1000圈，容量从初始的33mAh g-1下降到18mAh g-1，结果如图7所示；此外，在0.05至10A g-1的不同电流密度下进行倍率性能测试，它的可逆容量为274、202、150、112、88、68、40、24和17mAh g-1在电流密度为0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、0.6、1、5和10A g-1，结果如图8所示。
对比例2循环性能是在5A g-1的大电流密度下进行恒流充放电测试，循环1000圈，容量从初始的126mAh g-1下降到71mAh g-1，结果如图7所示；此外，在0.05至10Ag-1的不同电流密度下进行倍率性能测试，它的可逆容量为500、440、361、308、243、198、165、121和95mAhg-1在电流密度为0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、0.6、1、5和10A g-1，结果如图8所示。
相比于对比例1，2，由于沥青基碳材料的限域作用，高温退火过程前后及氟化过程前后，颗粒尺寸变化不大，最终合成的材料，颗粒粒径小，电导率高，孔道发达，有效地缩短了锂离子的传输距离，增加了电化学反应活性位点的数量，电子传输快，离子迁移迅速，电化学极化低，故而展现了沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁优异的电化学性能。
实施例2：不同质量比制备锂离子电池正极用沥青基碳包覆的纳米氟化铁复合材料
本实施例中选用了5种不同的沥青：油酸铁比例进行材料合成，比例分别为沥青：油酸铁＝2:8(沥青4g、油酸铁16g)、沥青：油酸铁＝4:6(沥青8g、油酸铁12g)、沥青：油酸铁＝5:5(沥青10g、油酸铁10g)、沥青：油酸铁＝6:4(沥青12g、油酸铁8g)、沥青：油酸铁＝7:3(沥青14g、油酸铁6g)，具体合成步骤：称取沥青粉体，预热升温至260℃，高速搅拌使沥青粘度降低，加入油酸铁并搅拌均匀，逐步升温至290℃，恒温30min，冷却至室温，得到沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体。取适量上一步合成的沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体至陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于700℃下高温退火，并保温1h，得到沥青基碳包覆纳米四氧化三铁。称取沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁放入定制四氟容器中，放入装有氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中，在150℃下氟化12h，得到含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁；将含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁放入陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于150℃下高温退火，并保温6h，去除结晶水得到沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁。
将上述所得活性材料(沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁)、乙炔黑和粘结剂均匀的混合在溶剂N-甲基吡咯烷酮中，质量比为7.5:1.5:1，研磨至无明显颗粒感且呈现出粘稠状态，得到正极浆料。制备好的浆料用刮膜器均匀刮涂在铝箔上，在鼓风干燥箱中低温烘烤，待表面无明显湿润痕迹后，真空干燥12h；用切片机对铝箔切片，选用模具为12mm。电池的组装在H2O与O2含量达标的手套箱中进行，电池组装完毕后，用电池封装机压实后取出标记好，静置12h后待测。
电池性能测定：
常温下，采用电池测试系统进行电池循环稳定性能。循环性能是在5A g-1的大电流密度下进行恒流充放电测试，5A g-1的电流密度下循环1000圈，沥青：油酸铁＝2:8的容量从初始的160mAh g-1下降到110mAh g-1，沥青：油酸铁＝4:6的容量从初始的265mAh g-1下降到237mAh g-1，沥青：油酸铁＝5:5的容量从初始的240mAh g-1下降到190mAh g-1，沥青：油酸铁＝6:4的容量从初始的220mAh g-1下降到150mAh g-1，沥青：油酸铁＝7:3的容量从初始的100mAh g-1下降到70mAh g-1，结果如图9所示。
实施例3：制备锂离子电池正极用沥青基碳包覆的纳米氟化铁复合材料
称取6g沥青粉体，预热升温至260℃，高速搅拌使沥青粘度降低，加入14g油酸铁并搅拌均匀，逐步升温至290℃，恒温30min，冷却至室温，得到沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体。取适量上一步合成的沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体至陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于700℃下高温退火，并保温1h，得到沥青基碳包覆纳米四氧化三铁。称取沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁放入定制四氟容器中，放入装有氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中，在100℃下氟化12h，得到含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁；将含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁放入陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于150℃下高温退火，并保温6h，去除结晶水得到沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁。
将上述所得活性材料(沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁)、乙炔黑和粘结剂均匀的混合在溶剂N-甲基吡咯烷酮中，质量比为7.5:1.5:1，研磨至无明显颗粒感且呈现出粘稠状态，得到正极浆料。制备好的浆料用刮膜器均匀刮涂在铝箔上，在鼓风干燥箱中低温烘烤，待表面无明显湿润痕迹后，真空干燥12h；用切片机对铝箔切片，选用模具为12mm。电池的组装在H2O与O2含量达标的手套箱中进行，电池组装完毕后，用电池封装机压实后取出标记好，静置12h后待测。
常温下，采用电池测试系统进行电池循环稳定性能。循环性能是在5A g-1的大电流密度下进行恒流充放电测试，5A g-1的电流密度下循环1000圈，容量从初始的243mAh g-1下降到195mAh g-1。
实施例4：制备锂离子电池正极用沥青基碳包覆的纳米氟化铁复合材料
称取6g沥青粉体，预热升温至260℃，高速搅拌使沥青粘度降低，加入14g油酸铁并搅拌均匀，逐步升温至290℃，恒温30min，冷却至室温，得到沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体。取适量上一步合成的沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体至陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于700℃下高温退火，并保温1h，得到沥青基碳包覆纳米四氧化三铁。称取沥青基碳材料包裹的纳米四氧化三铁放入定制四氟容器中，放入装有氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中，在200℃下氟化12h，得到含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁；将含有结晶水的沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁放入陶瓷方舟中，使用管式炉在氩气气氛中于150℃下高温退火，并保温6h，去除结晶水得到沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁。
将上述所得活性材料(沥青基碳材料包裹的纳米氟化铁)、乙炔黑和粘结剂均匀的混合在溶剂N-甲基吡咯烷酮中，质量比为7.5:1.5:1，研磨至无明显颗粒感且呈现出粘稠状态，得到正极浆料。制备好的浆料用刮膜器均匀刮涂在铝箔上，在鼓风干燥箱中低温烘烤，待表面无明显湿润痕迹后，真空干燥12h；用切片机对铝箔切片，选用模具为12mm。电池的组装在H2O与O2含量达标的手套箱中进行，电池组装完毕后，用电池封装机压实后取出标记好，静置12h后待测。
常温下，采用电池测试系统进行电池循环稳定性能。循环性能是在5A g-1的大电流密度下进行恒流充放电测试，5A g-1的电流密度下循环1000圈，容量从初始的235mAh g-1下降到189mAh g-1。
本发明提供了一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将沥青升温预热至合适粘度，加入铁源并混合均匀，随后升温至290～320℃反应10～40min，反应结束后冷却至室温，得到沥青包覆纳米四氧化三铁前驱体；
(2)将步骤(1)得到的前驱体在保护气氛中于500～800℃中进行高温退火，时间为1～3h，得到沥青基碳包覆纳米四氧化三铁；
(3)将步骤(2)得到的沥青基碳包覆纳米四氧化三铁置于装有氢氟酸的聚四氟乙烯内衬中进行高温氟化，得到含有结晶水的沥青基碳包覆纳米氟化铁；
(4)将步骤(3)含有结晶水的沥青基碳包覆纳米氟化铁置于保护气氛中热退火，去除结晶水，即得。
2.根据权利要求1所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的沥青预热温度为220～280℃。
3.根据权利要求1所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的铁源包括油酸铁、乙酰丙酮铁、草酸铁、醋酸铁中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的沥青与所述的铁源质量比为2～7:8～3。
5.根据权利要求1所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温氟化的温度为100～200℃；氟化时间为6～14h。
6.根据权利要求1所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，热退火去除结晶水的温度为100～300℃。
7.根据权利要求1所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)～(4)中，反应的气氛为氮气或氩气。
8.权利要求1～6中任意一项制备方法制备得到的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料。
9.根据权利要求8所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料，其特征在于，在5A g-1的电流密度下，循环1000次，其比容量仍然不低于190mAh g-1。
10.权利要求8所述的沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料在用于制备锂电池中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310460674.9A CN116477667B (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310460674.9A CN116477667B (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116477667A true CN116477667A (zh) | 2023-07-25 |
| CN116477667B CN116477667B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=87226531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310460674.9A Active CN116477667B (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种沥青基碳包覆纳米氟化铁锂电正极材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116477667B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103035899A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-04-10 | 山东天润丰新能源科技有限公司 | 一种采用水溶性聚合物对纳米粉体进行碳包覆改性的方法 |
| CN103151522A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-06-12 | 湘潭大学 | 一种混合晶型的氟化铁正极材料及其制备方法 |
| CN103855389A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 三氟化铁/碳复合材料及其制备方法和应用 |
| CN106058222A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-10-26 | 广东工业大学 | 一种聚合物碳化原位包覆三氟化铁复合正极材料及其制备方法 |
| CN112803021A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-14 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种纳米FeF3/C复合正极材料及其制备方法和锂离子电池 |
| CN113241443A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-08-10 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种氟化铁/碳复合正极材料、其制备方法和锂离子电池 |
-
2023
- 2023-04-26 CN CN202310460674.9A patent/CN116477667B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103855389A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 三氟化铁/碳复合材料及其制备方法和应用 |
| CN103035899A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-04-10 | 山东天润丰新能源科技有限公司 | 一种采用水溶性聚合物对纳米粉体进行碳包覆改性的方法 |
| CN103151522A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-06-12 | 湘潭大学 | 一种混合晶型的氟化铁正极材料及其制备方法 |
| CN106058222A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-10-26 | 广东工业大学 | 一种聚合物碳化原位包覆三氟化铁复合正极材料及其制备方法 |
| CN112803021A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-14 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种纳米FeF3/C复合正极材料及其制备方法和锂离子电池 |
| CN113241443A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-08-10 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种氟化铁/碳复合正极材料、其制备方法和锂离子电池 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YI YANG ET AL.: "Self-assembled FeF3 nanocrystals clusters confined in carbon nanocages for high-performance Li-ion battery cathode", 《JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS》, 9 April 2021 (2021-04-09), pages 1 - 7 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116477667B (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Preparation and electrochemical properties of sulfur–acetylene black composites as cathode materials | |
| Yu et al. | High rate capability and long-term cyclability of Li4Ti4. 9V0. 1O12 as anode material in lithium ion battery | |
| Li et al. | Preparation and electrochemical performance of Li4Ti5O12/carbon/carbon nano-tubes for lithium ion battery | |
| Zhang et al. | Enhancement of long stability of sulfur cathode by encapsulating sulfur into micropores of carbon spheres | |
| Ma et al. | Fabrication of FeF 3 nanocrystals dispersed into a porous carbon matrix as a high performance cathode material for lithium ion batteries | |
| JP5509458B2 (ja) | 負極材及びその製造方法 | |
| CN108346790B (zh) | 一种内含核壳结构钴基硫化物纳米球的碳纤维的制备方法及其应用 | |
| Li et al. | High performance porous MnO@ C composite anode materials for lithium-ion batteries | |
| CN107706360A (zh) | 一种锂离子电池复合负极材料的制备方法 | |
| Zhou et al. | Preparation and electrochemical properties of spinel LiMn2O4 prepared by solid-state combustion synthesis | |
| CN102958835A (zh) | 具有低氧含量的亚微米级的硅粉末 | |
| CN102557009B (zh) | 一种动力锂离子电池负极用层次孔结构炭材料及其制备方法 | |
| CN107305941B (zh) | 锂-碳复合材料、其制备方法与应用以及锂补偿方法 | |
| Shen et al. | Carbon-coated hierarchically porous silicon as anode material for lithium ion batteries | |
| CN111682171B (zh) | 一种铁基氟化物颗粒及其制备方法和应用 | |
| Tang et al. | Lithium cobalt oxide coated lithium zinc titanate anode material with an enhanced high rate capability and long lifespan for lithium-ion batteries | |
| CN108711611A (zh) | 一种三维高密度的金属纳米颗粒/石墨烯多孔复合材料及其制备方法和应用 | |
| Molenda et al. | Composite cathode material for Li-Ion batteries based on $ LiFePO_4 $ system | |
| Zhao et al. | Effect of microstructure on low temperature electrochemical properties of LiFePO4/C cathode material | |
| Gou et al. | Co-based metal–organic framework and its derivatives as high-performance anode materials for lithium-ion batteries | |
| CN105826524A (zh) | 一种石墨烯原位形核磷酸铁锂的合成方法 | |
| CN109817962A (zh) | 一种酚醛树脂修饰的锂离子电池硅基负极材料及制备方法 | |
| Li et al. | Synthesis and electrochemical performance of Li4Ti5O12/Ag composite prepared by electroless plating | |
| Zuo et al. | High energy density of Li3− xNaxV2 (PO4) 3/C cathode material with high rate cycling performance for lithium-ion batteries | |
| CN108807904B (zh) | 一种锂电池用改性磷酸铁锂正极材料的制备方法 |
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 |