[发明专利]一种壳核结构碳包覆Li3在审

专利信息
申请号: 202010780245.6 申请日: 2020-08-05
公开(公告)号: CN112018373A 公开(公告)日: 2020-12-01
发明(设计)人: 徐小玉 申请(专利权)人: 嵊州市森拓新材料有限公司
主分类号: H01M4/485 分类号: H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京风雅颂专利代理有限公司 11403 代理人: 于洁
地址: 312400 浙江省绍*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 结构 碳包覆 li base sub
【权利要求书】:

1.一种壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料,包括以下按重量份数计的配方原料及组分,其特征在于:27-50份Na掺杂Li3VO4中空微球、2-4份间二苯酚、3.5-7份甲醛、16-24份苯乙烯、30-36份交联剂、0.5-2份表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的一种壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料,其特征在于:所述Na掺杂Li3VO4中空微球制备方法包括以下步骤:

(1)向蒸馏水中加入V2O5、Li2CO3、Na2CO3和柠檬酸,将反应瓶置于恒温水浴锅中,加热至40-60℃,匀速搅拌反应3-6h,将溶液置于喷雾干燥机中,进行高速离心喷雾干燥,温度为210-230℃,氮气为气源;

(2)将干燥后的固体混合产物置于气氛电阻炉中,通入体积比为氩2-3:1的氩气和氢气,升温速率为2-4℃/min,在420-450℃下热处理活化2-3h,再升温至700-720℃,保温煅烧5-7h,将煅烧产物研磨至细粉,使用蒸馏水洗涤固体产物,并充分干燥,制备得到Na掺杂Li3VO4中空微球。

3.根据权利要求2所述的一种壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料,其特征在于:所述V2O5、Li2CO3、Na2CO3和柠檬酸的物质的量比为1:2.95-2.99:0.01-0.05:5-7,Na掺杂Li3VO4中空微球化学表达式为Na0.01-0.05Li2.95-2.99VO4

4.根据权利要求2所述的一种壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料,其特征在于:所述喷雾干燥机包括主机体、主机体内壁固定连接有干燥管、主机体内部设置有风机、风机的表面与风扇片固定连接,主机体的下端固定连接有下出料口,下出料口内部活动连接有出料阀、主机体的左上方固定连接有上出料口,上出料口上方与雾化机固定连接,雾化机的左侧固定连接有进风管、进风管的左侧活动连接有鼓风加热机,鼓风加热机内部设置有电机转轮,电机转轮与转轮扇片固定连接,主机体的右上方固定连接有进料口,进料口下方与均混室固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料,其特征在于:所述壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料制备方法包括以下步骤:

(1)向体积比为6-10:1蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入氨水,调节溶液pH至8-10,加入2-4份间二苯酚和甲醛水溶液,甲醛水溶液含有3.5-7份甲醛,将溶液倒入反应釜,加热至100-120℃,匀速搅拌反应20-30h,转速为1000-1500rpm,将溶液除去溶剂,洗涤,干燥,制备得到酚醛聚合物中空纳米微球;

(2)向乙醇溶剂中加入酚醛聚合物纳米微球和16-24份苯乙烯,将溶液在50-80℃下进行超声分散处理20-40min,再加入0.5-2份表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮,继续超声处理30-60min,将溶液倒入反应釜中,加热至120-140℃,反应10-15h,将溶液除去溶剂,洗涤并干燥,制备得到聚苯乙烯-酚醛共聚物空心微球;

(3)向反应瓶中通入氮气排出空气,加入PCl3作为溶剂,再加入聚苯乙烯-酚醛共聚物空心微球、30-36份交联剂AlCl3和27-50份Na掺杂Li3VO4中空微球,将溶液加热至65-75℃,反应25-30h,向溶液中加入蒸馏水淬灭反应,过滤、洗涤并干燥,制备得到磷酸酯超交联共聚物包覆Na掺杂Li3VO4

(4)将磷酸酯超交联共聚物包覆Na掺杂Li3VO4置于气氛电阻炉中,并通入氩气,升温速率为5-10℃/min,在700-750℃下保温煅烧1-2h,将固体产物置于浓氢氧化钾溶液中,超声分散均匀后,将溶液真空干燥除去溶剂,固体混合物置于气氛电阻炉中,并通入氩气,升温速率为5-10℃/min,在720-780℃下保温煅烧2-3h,使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物,并充分干燥,制备得到壳核结构碳包覆Li3VO4的锂离子电池负极材料。

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