[发明专利]一种镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片及其制备方法在审
申请号: | 202111231406.7 | 申请日: | 2021-10-22 |
公开(公告)号: | CN113972377A | 公开(公告)日: | 2022-01-25 |
发明(设计)人: | 李嘉胤;钱程;胡云飞;黄剑锋;曹丽云;罗晓敏;郑裕欣;岳少雄 | 申请(专利权)人: | 陕西科技大学 |
主分类号: | H01M4/62 | 分类号: | H01M4/62;H01M4/58;H01M4/13;H01M4/136;H01M4/139;H01M4/1397;H01M4/36 |
代理公司: | 西安众和至成知识产权代理事务所(普通合伙) 61249 | 代理人: | 强宏超 |
地址: | 710021*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 镍基高熵 合金 纳米 改性 氟化 电池 正极 及其 制备 方法 | ||
1.一种镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:按原子物质的量比(0.1~1):(0.1~1):(0.1~1):(0.1~1):(5~20):(20~50)称取铁源、钴源、铜源、锌源、镍源和碳源混合,后高速离心得到混合物A;
步骤二:将混合物A置于高温管式炉中,在惰气气氛下,以15~30℃/min的升温速率自室温快速升温到140~200℃,保温0.5~1h,保温结束后,自然冷却至室温后取出,得到产物B;
步骤三:将产物B研磨,然后将研磨后的固体粉末放入冷冻干燥箱,在-10~-30℃低温下静置3~6h;
步骤四:将上述产物取出放入高温管式炉,在惰气气氛中,以10~30℃/min的升温速率快速升到700~800℃,加热结束后,自然冷却至室温条件下取出,得到产物C,即为镍基高熵合金/碳纳米管复合材料;
步骤五:按质量百分比称取70%~90%氟化碳、5%~20%镍基高熵合金/碳纳米管复合材料粉体作为催化剂和5%~10%粘结剂研磨均匀后,滴加溶剂制成浆料涂覆在集流体上,烘除溶剂即为所需的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片。
2.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的镍源为分析纯的硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍、溴化镍或氢氧化亚镍中的任意一种;
所述的铁源为硫酸亚铁铵、硫酸亚铁、氯化亚铁、草酸铵铁盐、柠檬酸铁中的任意一种;
所述的钴源为硝酸钴、硫酸钴或碳酸钴中的任意一种;
所述的铜源为氯化亚铜、硫酸铜或硝酸铜中的任意一种;
所述的碳源为尿素、三聚氰胺或葡萄糖中的任意一种;
所述的锌源为七水合硫酸锌、一水合硫酸锌或乙酸锌中的任意一种。
3.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的高速离心是以1500~2500r/min的转速离心分散5~30min。
4.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述步骤二和步骤四的惰气气氛是100sccm的流动氩气或氮气气氛。
5.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的步骤三和步骤五的研磨方法为采用研钵研磨20~30min。
6.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、羟甲基纤维素或聚丙烯酸中的任一种或羟甲基纤维素和聚丙烯酸任意比例的混合物。
7.如权利要求1或6所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的粘结剂为聚偏氟乙烯时溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺;
所述的粘结剂为羟甲基纤维素、聚丙烯酸或羟甲基纤维素和聚丙烯酸混合物时,溶剂为去离子水。
8.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的步骤五中采用真空干燥箱60~80℃烘干6~12h,烘除溶剂。
9.如权利要求1所述的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片的制备方法,其特征在于,所述的集流体为铝箔或涂碳铝箔。
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备的镍基高熵合金/碳纳米管改性锂氟化碳电池正极片,其特征在于,包括集流体及涂覆在集流体上的活性物质涂层,所述活性物质涂层的组分以质量百分比计,包括70%~90%的氟化碳粉体、5%~20%的催化剂粉体和5%~10%粘结剂;
所述的催化剂为镍基高熵合金/碳纳米管复合材料。
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