一种高容量铝离子电池正极材料的制备方法.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CN109817967A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910060562.8C01G33/00(2006.01)(22)申请日2019.01.22(71)申请人南京大学地址210023江苏省南京市栖霞区仙林大道163号申请人江苏金羿碳能新材料科技有限公司(72)发明人金钟王雷(74)专利代理机构北京卓唐知识产权代理有限公司11541代理人唐海力李志刚(51)Int.Cl.H01M4/485(2010.01)H01M10/054(2010.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高容量铝离子电池正极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高容量铝离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：将无水五氯化铌粉末置于管式炉中，加热3～5h，冷却至室温，收集白色固体产物；将上述产物与聚偏氟乙烯和乙炔黑混合研磨；然后加入1-甲基-2-吡咯烷酮进行搅拌，制得浆料，将浆料涂在钼箔上，真空烘干，即得到所述的铝离子电池正极材料。本发明采用很简单的方法合成了五氧化二铌纳米管，以无水氯化铌作为原料，在空气氛中一步化学气相沉积得到；作为铝离子电池正极材料，该电池体现出了非好的电化学性能。CN109817967ACN109817967A权利要求书1/1页1.一种高容量铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将无水五氯化铌粉末置于管式炉中，加热3～5h，冷却至室温，收集白色固体产物；将上述产物与聚偏氟乙烯和乙炔黑混合研磨；然后加入1-甲基-2-吡咯烷酮进行搅拌，制得浆料，将浆料涂在钼箔上，真空烘干，即得到所述的铝离子电池正极材料。2.根据权利要求1所述的高容量铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将无水五氯化铌粉末置于管式炉中，在40～60sccm、500～700℃下的空气流中加热3～5h，冷却至室温，收集白色固体产物；将上述产物与聚偏氟乙烯和乙炔黑混合研磨；然后加入1-甲基-2-吡咯烷酮进行搅拌，制得浆料，将浆料涂在钼箔上，在90～95℃下真空烘干，即得到所述的铝离子电池正极材料。3.根据权利要求1所述的高容量铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将无水五氯化铌粉末置于管式炉中，在50sccm、600℃下的空气流中加热4h，冷却至室温，收集白色固体产物；将上述产物与聚偏氟乙烯和乙炔黑混合研磨半小时；然后加入1-甲基-2-吡咯烷酮进行搅拌，制得浆料，将浆料涂在钼箔上，在95℃下真空烘干12小时，即得到所述的铝离子电池正极材料。4.根据权利要求1所述的高容量铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的白色固体产物为五氧化二铌纳米管。5.根据权利要求4所述的高容量铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的五氧化二铌纳米管、聚偏氟乙烯、乙炔黑的质量比为8:1:1。6.根据权利要求1所述的高容量铝离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在氩气氛手套箱中取出无水五氯化铌粉末，置于干净的石英舟里；(2)将装有无水五氯化铌粉末的石英舟迅速转入管式炉；(3)在50sccm空气流中600℃加热4h；(4)冷却至室温，收集产生的白色固体，即五氧化二铌纳米管；(5)将制备的五氧化二铌纳米管与聚偏氟乙烯和乙炔黑按8:1:1的质量比混合研磨半小时；加入1-甲基-2-吡咯烷酮磁力搅拌12小时，制得浆料；(6)将浆料涂在钼箔上，95℃，12小时真空烘干，即得。7.一种高容量铝离子电池的制备方法，其特征在于，以权利要求1所述方法制备得到的产物为正极，以高纯铝箔为负极，以玻璃纤维膜作为隔膜，以无水氯化铝与1-乙基-3-甲基咪唑氯的混合离子液体作为电解液，组装铝电池。8.一种高容量铝离子电池，其特征在于，以五氧化二铌为原料制作正极材料。9.一种高容量铝离子电池，其特征在于，以权利要求1所述方法制备得到的产物为正极材料。2CN109817967A说明书1/3页一种高容量铝离子电池正极材料的制备方法技术领域[0001]本申请涉及电化学储能技术领域，具体而言，涉及一种高容量铝离子电池正极材料的制备方法。背景技术[0002]在过去的几十年里，化石燃料的使用和消耗所导致的温室气体的大量排放和空气污染问题引起了人们广泛的关注。为此，人们开始探索可持续的清洁能源，例如：太阳能、风能、潮汐能等。但是这些能源在时间和空间上分布不均，因此需要发展新型高效的能量存储设备配合使用。常见的新型储能设备主要有锂电池、钠电池、液流电池和超级电容器等。这些储能器件可以通过电化学过程将化学能可逆地转变为电能，从而突破时间和空间的限制，不间断地持续提供清洁能