[发明专利]一种正极材料、及其制备方法和用途在审
| 申请号： | 201910602806.0 | 申请日： | 2019-07-05 |
| 公开（公告）号： | CN110247071A | 公开（公告）日： | 2019-09-17 |
| 发明（设计）人： | 罗绍华;于顺志;侯鹏庆;闫绳学;冯建;李鹏伟;王庆;张亚辉;刘延国;王志远;刘宣文;郭瑞;郝爱民 | 申请（专利权）人： | 东北大学秦皇岛分校 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88;H01M4/86;H01M12/08 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 066004 河北省秦*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 正极材料 制备 正极 锂空气电池 前驱体 形貌 工艺操作过程 纳米复合材料 导电性 电催化性能 电化学性能 前驱体制 复合材料 包覆 均一 吸附 煅烧 氧气 掺杂 合成 | ||
1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)合成ZIF-67前驱体；
(2)将所述ZIF-67前驱体煅烧，得到正极材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述煅烧的温度为850～950℃；
优选地，步骤(2)所述煅烧的温度为850～950℃，所述正极材料中钴单质的粒径为5～10nm。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述煅烧的升温速率为1℃/min～10℃/min。
4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述煅烧的时间为1～5h。
5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述煅烧的气氛为保护性气氛；
优选地，所述保护性气氛包括氩气气氛。
6.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述ZIF-67前驱体的合成包括：将含钴的醇溶液与含氮醇溶液混合，静置，得到ZIF-67前驱体；
优选地，所述含钴的醇溶液包括Co(NO3)2·6H2O的甲醇溶液；
优选地，所述含氮醇溶液包括2-甲基咪唑甲醇溶液；
优选地，所述Co(NO3)2·6H2O与2-甲基咪唑质量之比为1:4～1:32；
优选地，所述混合为室温下搅拌混合；
优选地，所述静置的时间为20～28h；
优选地，所述静置后还包括离心和干燥的过程；
优选地，所述干燥的温度为50～80℃；
优选地，所述干燥的时间为10～15h。
7.如权利要求1-6之一所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将Co(NO3)2·6H2O的甲醇溶液与2-甲基咪唑甲醇溶液室温下搅拌混合，所述Co(NO3)2·6H2O与2-甲基咪唑质量之比为1:4～1:32，静置20～28h，离心，干燥，得到ZIF-67前驱体；
(2)将所述ZIF-67前驱体在氩气气氛下，以1℃/min～10℃/min升温速率升至850～950℃煅烧1～5h，得到正极材料。
8.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料通过权利要求1-7之一所述的方法制备得到；
优选地，所述正极材料为氮掺杂碳包覆的钴基纳米材料；
优选地，所述正极材料的粒径为300～400nm；
优选地，所述正极材料包括微孔和介孔；
优选地，所述正极材料的比表面积为113～311m2/g。
9.一种锂空气电池正极，其特征在于，所述锂空气电池正极包括权利要求8所述的正极材料。
10.如权利要求9所述的锂空气电池正极，其特征在于，所述锂空气电池正极中还包括导电剂和载体；
优选地，所述导电剂与所述正极材料的质量比为1:1～1:2；
优选地，所述导电剂为乙炔黑；
优选地，所述载体为碳纸，优选为直径1cm的碳纸；
优选地，所述锂空气电池正极中极片负载量为0.4～0.6mg/cm2。
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