一种锂离子电池MnO/Super P纳米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CN106229499A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610828333.2(22)申请日2016.09.18(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园区陕西科技大学(72)发明人曹丽云王瑞谊李瑞梓许占位黄剑锋李嘉胤王彩薇(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人张震国(51)Int.Cl.H01M4/50(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的高锰酸钾和SuperP，溶于水中，超声分散，于120-180℃水热反应4-12h，将所得的产物在管式气氛炉中600-800℃热处理1-4h，得到MnO/SuperP的复合物；本发明方法工艺简单，环境友好，且该方法所制备的MnO/SuperP所述的负极材料具有优异地电化学性能。CN106229499ACN106229499A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将高锰酸钾溶于去离子水中，配制成质量分数为3％-15％的高锰酸钾溶液；2)取0.1-0.5g的SuperP，加入到高锰酸钾溶液中，超声分散，得到均匀分散的溶液；3)将步骤2)所得的分散液转移至聚四氟乙烯水热釜中进行水热反应，将反应后的产物洗涤，离心，烘干；4)将烘干的产物置于管式气氛炉中热处理，即可得到最终产物。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法其特征在于：所述步骤3)中的水热反应温度为120-180℃，时间为4-12h。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法其特征在于：所述步骤3)中的洗液为去离子水和无水乙醇。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法其特征在于：所述步骤4)中的气氛为氩气气氛。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法其特征在于：所述步骤4)中的热处理温度为600-800℃，时间为1-4h。2CN106229499A说明书1/3页一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种锂离子电池MnO/SuperP纳米负极材料的制备方法。背景技术[0002]锂离子电池由于具有高的能量密度，长的循环寿命，无记忆效应等优点，而被广泛地用于电动汽车和混合动力汽车等方面。随着人们对能源地需求越来越高，探寻高容量的电极材料已经成为当前研究的发展热点。传统的负极材料是碳材料，但是由于其理论比容量低，体积密度小，容易脱落，不能满足人们当前对于小体积大容量的需求，而且当电池过充时，还会出现安全性问题，所以，研究者们就开始探索另外一种可以替代碳材料的负极材料。[0003]过渡金属氧化物MnO由于其自然资源丰富、低毒、低成本，高的理论比容量(755.6mAhg-1)等特点，被广泛用于锂离子电池负极材料的研究。但其最大地缺点就是导电性低，而SuperP是一种无定型纳米颗粒状的导电炭黑，因此本发明采用与SuperP复合来改善MnO的导电性，进而改善了它的电化学性能。[0004]目前制备氧化锰/碳复合物的方法主要有水热及随后热处理法和溶胶凝胶法。XingZhang等通过热处理沉积的氢氧化锰前驱体和乙炔制备核壳结构的MnO/C纳米片，循环30圈后放电比容量563mAhg-1，在电流密度为300mAg-1时，可逆比容量为550mAhg-1[ZhangX,XingZ,WangL,etal.SynthesisofMnO@Ccore–shellnanoplateswithcontrollableshellthicknessandtheirelectrochemicalperformanceforlithium-ionbatteries[J].JournalofMaterialsChemistry,2012,22(34):17864-17869.]。该方法制备过程复杂，产物的循环稳定性比较差。ChangjuChae等通过以硅纳米颗粒为模板碳化间苯二酚树脂胶凝聚合物的方法制备介孔碳，然后将五水硝酸锰浸渍在介孔碳中制备MnO/C复合物。在2Ag-1的电流密度下，放电比容量为320-345mAhg-1，循环100圈放电比容量为