RO127789A2 - Procedeu de sinteză a licooîn condiţii hidrotermale - Google Patents
Procedeu de sinteză a licooîn condiţii hidrotermale Download PDFInfo
- Publication number
- RO127789A2 RO127789A2 ROA201100087A RO201100087A RO127789A2 RO 127789 A2 RO127789 A2 RO 127789A2 RO A201100087 A ROA201100087 A RO A201100087A RO 201100087 A RO201100087 A RO 201100087A RO 127789 A2 RO127789 A2 RO 127789A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- synthesis
- rechargeable batteries
- licoosynthesis
- hydrothermal conditions
- under hydrothermal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui material utilizat drept catod pentru baterii reîncărcabile. Procedeul conform invenţiei constă din punerea în contact a materialelor precursor Co(OH)şi LiOH în prezenţa unei soluţii bazice de NaOH şi peroxid de hidrogen 5%, la o presiune de până la 50 bari, o temperatură de 220°C, timp de sinteză 12...60 h, în funcţie de dimensiunea dorită a particulelor, din care rezultă un material LiCoO, cu puritate şi grad de cristalinitate ridicate.
Description
Invenția se referă la un procedeu de obținere a unui material utilizat drept catod pentru baterii reîncărcabile. Procedeul conform invenției constă din punerea în contact a materialelor precursor C0(OH)2 și LiOH în prezența unei soluții bazice de NaOH și peroxid de hidrogen 5%, la o presiune de până la 50 bari, o temperatură de 220’C, timp de sinteză 12...60 h, în funcție de dimensiunea dorită a particulelor, din care rezultă un material LiCo02, cu puritate și grad de cristalinitate ridicate.
Revendicări: 1
Figuri: 7
Cu începere de la data publicării cererii de brevet, cererea asigură, în mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art.32 din Legea nr. 64/1991, cu excepția cazurilor în care cererea de brevet de invenție a fost respinsă, retrasă sau considerată ca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de invenție este determinată de revendicările conținute în cererea publicată în conformitate cu art.23 alin.(1) (3).
loÂCiUL DE STAT PENTRU INVENT» ȘIMARCI
Cerere de brevet de invenție
Nr - natadepozit 2_
PROCEDEU DE SINTEZA A LiCoO2 IN CONDIȚII HIDROTERMALE
M. Miclau, K.Bokinala, D. Ursu
Domeniul tehnic: sinteza de materiale noi
In corelație cu cerințele impuse de dezvoltarea produselor electronice portabile (camere video, telefoanele celulare, calculatoare portabile), bateriile reîncărcabile trebuie sa aiba o capacitate mare sau dimensiuni si greutate redusa la o anumita capacitate. Din punct de vedere a electrolitului, bateriile reîncărcabile se împart in baterii reîncărcabile cu electrolit apos si baterii reîncărcabile cu electrolit neapos. Prima categorie prezintă dezavantajul ca limitează tensiunea bateriei la 1.5 V, limitare data de apa. Comparativ, bateriile reîncărcabile cu electrolit neapos, permit obținerea unei tensiuni pe peste 3 V. Dintre bateriile reîncărcabile cu electrolit apos, cele mai promițătoare sunt cele pe baza de Li. Condițiile cerute unui bun material pentru catodul bateriei sunt:
- procesul de încărcare si descărcare sa se faca ușor;
- viteza de descărcare sa fie mica.
LiCoO2 reprezintă cel mai bun material pentru catodul bateriei deoarece permite realizarea unei tensiuni de 3.7 V si o viteza de descărcare de 5-10% pe luna. Performantele catodului depind in mod drastic de puritatea, de dimensiunea particulelor si cristalinitatea materialului LiCoO2.
Din acest motiv, metoda de sinteza a LiCoO2 este importanta atat pentru imbunatatirea performantelor materialului, dar si din punctul de vedere a simplificării etapelor tehnologice de obținere.
Metodele de sinteza a LiCoO2 găsite in literatura pana acum (sol-gel, cristalizare controlata, sinteza termica) implica temperaturi mari 700- 1200°C si multe etape tehnologice sau condiții extreme de lucru (hidrotermal utilizând peroxid de hidrogen in concentrație de 50 %) ce determina o uzura mare a aparaturii de sinteza, dar si condiții de lucru periculoase.
Invenția se refera la o noua tehnologie simpla de obținere a LiCoO2 de înalta puritate si cu un grad ridicat de cristalinitate in condiții de sinteza uzuale.
Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje comparativ cu alte procedee de sinteza cunoscute:
- sistem de autoclavare simplu ce consta corp autoclava teflon (1), capac atoclava teflon (2), piesa metalica pentru presare (3), piesa (\-2 Ο 1 1 - 0 0 0 8 7 0 2 -02- 2911 metalica in fundul camasii metalice (4) , camasa metalica (5), capac de închidere metalic (6), ansamblu autoclava teflon si camasa metalica (7).
- temperatura de sinteza de 220°C;
- presiuni mici sub 50 bari;
- timp redus de sinteza de numai 12 h;
- soluție bazica de sinteza cu o concentrație extrem de redusa de peroxid de hidrogen de numai 5%.
- o singura etapa tehnologica de obținere.
De asemenea, procedeul conform invenției prezintă si avantajul ca materialul obtinut prezintă un grad ridicat de cristalinitate, dar si faptul ca in funcție de timpul de sinteza se pot modela dimensiunile particulelor, de la 200 nm corespunzător unui timp de sinteza de 15 h la 2 pm respectiv de 60h.
Condițiile “soft” de sinteza determina si o uzura redusa a sistemului de autoclavare, dar si creșterea securității mediului de lucru.
Se da in continuare un exemplu de realizare a invenției referitor la procedeul de obținere a materialului LiCoO2 in condiții hidrotermale.
- Materiale precursor sunt Co(OH)2 in concentrație de 13mmol/l si 26 mmol/l si LiOH in concentrație de 2 mol/l se introduc in sistemul de autoclavare;
- Se adauga o soluție formata din 2 m NaOH si 5% peroxide de hidrogen pentru un grad de umplere a autoclavei de Teflon (1) de 85 %;
- Se închide sistemul de autoclavare si se seteaza temperatura sistemului de încălzire la valoarea de 220°C si timpul de sinteza de 12h;
- La sfârșitul procesului de sinteza, materialul LiCoO2 se spala cu apa distilata si se usucă la temperatura ambianta.
Pentru confirmarea unicității fazei cristaline, a simetriei corespunzătoare grupului spațial R3m si a gradului de cristalinitate am utilizat difracția de raze X la temperatura ambianta, iar microscopia electronica de baleiaj a permis determinarea dimensiunii particulelor, dar si uniformitatea distribuției dimensionale a acestora.
Claims (1)
- REVENDICĂRIO noua tehnologie simpla de obținere a LiCoO2, catod pentru baterii reincarcabile, de înalta puritate si cu un grad ridicat de cristalinitate in condiții de sinteza uzuale (temperatura de 220°C, presiuni mai mici de 50 bari, soluție bazica de NaOH si 5% peroxid de hidrogen, timpul de sinteza de 12h).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201100087A RO127789B1 (ro) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Procedeu de sinteză a licooîn condiţii hidrotermale |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201100087A RO127789B1 (ro) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Procedeu de sinteză a licooîn condiţii hidrotermale |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO127789A2 true RO127789A2 (ro) | 2012-08-30 |
| RO127789B1 RO127789B1 (ro) | 2017-03-30 |
Family
ID=46724115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201100087A RO127789B1 (ro) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Procedeu de sinteză a licooîn condiţii hidrotermale |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO127789B1 (ro) |
-
2011
- 2011-02-02 RO ROA201100087A patent/RO127789B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO127789B1 (ro) | 2017-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Hydrothermal synthesis of TiO 2 (B) nanowires with ultrahigh surface area and their fast charging and discharging properties in Li-ion batteries | |
| Sun et al. | Stable and reversible lithium storage with high pseudocapacitance in GaN nanowires | |
| Milewska et al. | The nature of the nonmetal–metal transition in LixCoO2 oxide | |
| Lei et al. | α-Fe 2 O 3 nanowall arrays: hydrothermal preparation, growth mechanism and excellent rate performances for lithium ion batteries | |
| Nadimicherla et al. | Electrochemical performance of new α-MoO3 nanobelt cathode materials for rechargeable Li-ion batteries | |
| JP2016103477A (ja) | ナトリウム二次電池用正極材料 | |
| Jia et al. | Facile synthesis of Zn-doped SnO2 dendrite-built hierarchical cube-like architectures and their application in lithium storage | |
| MY166752A (en) | Positive electrode active material for lithium ion secondary battery | |
| Chiu et al. | Annealing-regulated elimination of residual strain-induced structural relaxation for stable high-power Li4Ti5O12 nanosheet anodes | |
| Shen et al. | One-pot synthesis and multifunctional surface modification of lithium-rich manganese-based cathode for enhanced structural stability and low-temperature performance | |
| CN109244459A (zh) | 一种共掺杂柔性钠离子电池正极材料及其制备方法 | |
| JP6083556B2 (ja) | ナトリウムイオン二次電池用正極活物質 | |
| Zhang et al. | Perspective on phase transition in layered oxide cathodes for sodium-ion batteries: mechanism, influenced factors, and inhibition strategies | |
| Chen et al. | Hydrothermal synthesis and electrochemical properties of crystalline Zn2V2O7 nanorods | |
| Anwar et al. | Effect of annealing atmosphere induced crystallite size changes on the electrochemical properties of TiO2 nanotubes arrays | |
| CN102303902A (zh) | 锂二次电池负极材料纳米级尖晶石型钛酸锂的制备方法 | |
| Wang et al. | Facile synthesis and electrochemical properties of Fe3O4 hexahedra for Li-ion battery anode | |
| JPWO2018003071A1 (ja) | 二次電池用正極材料、及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池 | |
| KR20140117300A (ko) | 표면 개질된 리튬화된 h2v3o8 | |
| JP7060780B2 (ja) | 二次電池用正極材料、及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池、及びその製造方法 | |
| RO127789A2 (ro) | Procedeu de sinteză a licooîn condiţii hidrotermale | |
| Hou et al. | A stable Li-deficient oxide as high-performance cathode for advanced lithium-ion batteries | |
| KR20110062293A (ko) | 급속 충방전이 가능한 리튬 이차전지용 고용량 음극소재 및 그 제조 방법 | |
| Cech et al. | Mixed sodium titanate as an anode for a sodium-ion battery | |
| ES2779755T3 (es) | Procedimiento de fabricación de fosfato nanométrico cristalino de metal de transición y litio |