一种铁镍二次电池铁负极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111029564A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911259620.6(22)申请日2019.12.10(71)申请人河南创力新能源科技股份有限公司地址453000河南省新乡市榆东产业集聚区(72)发明人杨玉锋徐平李群杰彭英长王晓燕李喜歌(74)专利代理机构新乡市平原智汇知识产权代理事务所(普通合伙)41139代理人路宽(51)Int.Cl.H01M4/52(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种铁镍二次电池铁负极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种铁镍二次电池铁负极材料的液相制备方法，具体过程为：将可溶性铁盐、可溶性锡盐、可溶性铜盐按比例溶于去离子水中，再加入沉淀剂进行沉淀，然后经过滤、洗涤、干燥后置于管式炉中，在惰性气氛中加温至700～1050℃并保温1～8h，随炉冷却至室温得到含有铁、锡、铜的SnxCuyFe2O4尖晶石型晶体，其中x+y=1，x＞0，y＞0。本发明制得的铁负极材料能够用于铁镍二次电池负极活性物质或添加剂，能够有效消除铁镍电池的第二平台、降低铁镍电池的充电电压、提高铁镍二次电池的比容量、减小电极膨胀、减少析气量及延长电池的使用寿命。CN111029564ACN111029564A权利要求书1/1页1.一种铁镍二次电池铁负极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：将可溶性铁盐、可溶性锡盐、可溶性铜盐按比例溶于去离子水中，再加入沉淀剂进行沉淀，然后经过滤、洗涤、干燥后置于管式炉中，在惰性气氛或还原性气氛中加温至700～1050℃并保温1～8h，再随炉冷却至室温得到目标产物铁镍二次电池铁负极材料SnxCuyFe2O4尖晶石型晶体，其中x+y=1，x＞0，y＞0，该铁镍二次电池铁负极材料用于铁镍二次电池负极活性物质或添加剂，能够有效消除铁镍电池的第二平台、降低铁镍电池的充电电压、提高铁镍二次电池的比容量、减小电极膨胀、减少析气量及延长电池的使用寿命。2.所述可溶性铁盐为氯化铁、硫酸铁或硝酸铁中的一种或多种；所述可溶性锡盐为氯化亚锡、硫酸亚锡或硝酸亚锡中的一种或多种；所述可溶性铜盐为氯化铜、硫酸铜或硝酸铜中的一种或多种；所述沉淀剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水溶液中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的铁镍二次电池铁负极材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气氛为氮气或氩气的一种或多种，还原性气氛为氢气或氢气与氮气的混合气体。4.根据权利要求1所述的铁镍二次电池铁负极材料的制备方法，其特征在于铁负极材料SnFe2O4的具体制备步骤为：将硫酸亚锡、硫酸铁按照元素摩尔比Sn：Fe=1:2的比例溶解于去离子水中，在40～90℃的温度条件下，将含有2～4mol/L的氢氧化钠溶液倒入上述溶液中，搅拌混合均匀后陈化4～8h；再经过滤、洗涤、干燥后置于管式炉中，在氮气气氛中以10℃/min的升温速率加温至800℃，保温1h后随炉冷却至室温，最终制得目标产物铁负极材料SnFe2O4，该铁负极材料能够用于铁镍二次电池负极活性物质或添加剂，有效降低了充电电压、提高了克容量、提升了化成速度和放电平台。5.根据权利要求1所述的铁镍二次电池铁负极材料的制备方法，其特征在于铁负极材料Sn0.9Cu0.1Fe2O4的具体制备步骤为：将硫酸亚锡、硫酸铜、硫酸铁按照元素摩尔比Sn：Cu：Fe=0.9:0.1:2的比例溶于去离子水中，在40～90℃的温度条件下，将含有2～4mol/L的氢氧化钠溶液倒入上述溶液中，搅拌混合均匀后陈化4～8h；再经过滤、洗涤、干燥后置于管式炉中，在还原性气氛中以10℃/min的升温速率加温至850℃，保温1h后随炉冷却至室温，最终制得目标产物铁负极材料Sn0.9Cu0.1Fe2O4，该铁负极材料为含有铁、锡、铜的尖晶石型晶体，能够用于铁镍二次电池负极活性物质或添加剂，充电时锡有助于提高铁负极材料的析氢过电位，进而能够提高铁镍二次电池的充电效率；放电时利用锡离子与放电产物氢氧化铁的作用，减弱了钝化现象，阻止了内阻的增大，从而提高了铁镍二次电池的放电效率和放电平台。2CN111029564A说明书1/3页一种铁镍二次电池铁负极材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于铁镍二次电池铁负极材料的制备技术领域，具体涉及一种铁镍二次电池铁负极材料的制备方法。背景技术[0002]当前可供使用的方形二次电池主要由铅酸蓄电池和锂离子电池，其中铅酸蓄电池比能量低，一般只能达到30--35Wh/Kg，循环寿命再300~350次左右，需要较长的充电时间，同时铅是有毒重金属，生产过程和回收时如果处理不当会对环境造成严重污染，已被世界各