掺钴纳米氧化钨锂电池负极材料制备方法

三氧化钨是常温下钨的最稳定氧化物,环境毒害小,价格低廉,理论比容量高(693mAh∙g-1),是一种有发展潜力的锂电池负极材料。然而,块体三氧化钨的电导率低,充放电过程中体积变化大,导致其倍率性能和循环稳定性差。为此,研究者们设计出了掺钴纳米氧化钨材料,具有较高的放电比容量和优异的循环性能。那么,掺钴纳米氧化钨锂电池负极材料的制备方法如何呢?

锂电池图片

(1)将偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑加入去离子水中配制成混合溶液,然后用超声波发生器振动分散1-3h,并调节PH值到1-2,整个过程在常温下进行。

(2)将所得的混合液转移到反应釜中加热,在温度160-180℃下反应4-6天,然后自然降温至室温,取出混合液过滤、洗涤、干燥得到粉末状物质。

(3)将所干燥后的粉末取出,在空气条件下快速升温至500-600℃,保温为1-2h,焙烧完成后,随炉冷却到室温,便可得到掺钴纳米氧化钨。

掺钴纳米氧化钨图片

制备注意事项:(1)偏钨酸铵、硝酸钴、二甲基咪唑的摩尔比为5:1:1~6:1:1;(2)调节PH值用1mol/L~2mol/L的盐酸;(3)第二步骤中焙烧时升温速率为7~10℃/ min。

电化学性能测试:将掺钴纳米氧化钨锂电池负极材料粉末、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按品质比为 8:1:1 的比例混合研磨组装成CR2025扣式电池,置24h后测试其充放电性能,结果表明最大放电比容量为1548.655mAhg-1。

 

 

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