一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法.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CN106935807A(43)申请公布日2017.07.07(21)申请号201710263000.4(22)申请日2017.04.20(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1号(72)发明人黄剑锋李瑞梓李春光李嘉胤何元元党欢焦冰玉陈文卓(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人齐书田(51)Int.Cl.H01M4/1397(2010.01)B82Y30/00(2011.01)H01M10/054(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法(57)摘要本发明公开了一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，将泡沫镍片用丙酮清洗并用过氧化氢处理后洗净干燥，得电极材料基体；然后配置一定浓度的偏钒酸铵溶液，调节溶液PH值，得所需溶液；再将所得溶液与镍片放入水热釜，使用水热感应加热设备加热保温一定时间，即得具有三维多孔连通结构的钒酸铵/泡沫镍钠离子电池正极复合材料。本发明可以制备出具有三维多孔连通的纳米结构、较大的比表面积和自身内阻小的钠离子电池自支撑材料。CN106935807ACN106935807A权利要求书1/1页1.一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将电极材料基体片状泡沫镍裁剪为矩形的泡沫镍片A；2)将A浸没于丙酮中超声清洗，然后取出A，再用去离子水冲洗得B；3)将B浸没于过氧化氢溶液并在超声环境中处理，然后取出B并用无水乙醇冲洗，再放入烘箱干燥得C；4)将偏钒酸铵溶于去离子水中，加热、搅拌制得NH4VO3溶液D；5)将D的pH值调节为1～5，得溶液E；6)将E转入水热感应釜中，放入C，其中每50mLE中加入0.25-0.50gC，将釜密封后，置于水热感应加热设备中，以400～800KHz的感应频率由室温升温到70～180℃，并保温1～4h，得泡沫镍/钒酸铵复合材料F；7)将F分别用去离子水和无水乙醇柔和洗涤，然后干燥得到具有三维多孔连通结构的泡沫镍/钒酸铵钠离子电池正极材料。2.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤1)中片状泡沫镍基体厚度为1mm，裁剪得A的长为3cm，宽为2cm。3.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤2)中所使用丙酮为分析纯，超声清洗频率为40KHz，超声清洗时间为0.5～1h。4.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤3)中的过氧化氢质量浓度为30％，超声频率为40KHz，超声处理时间为0.5～1h。5.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤3)中干燥温度为60～90℃，时间为1～3h。6.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤4)中NH4VO3溶液摩尔浓度为0.05～0.20mol/L。7.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤4)中将偏钒酸铵溶于去离子水中，加热至30～60℃，使用磁力搅拌器进行搅拌，速度为500～800转/分钟，时间为0.5～1h。8.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤5)中采用2mol/L的硝酸调节溶液pH。9.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤6)中C垂直于水热感应加热设备中感应线圈的磁感线放置。10.根据权利要求1所述的一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法，其特征在于，步骤7)中在室温下采用去离子水和无水乙醇对F进行洗涤，无水乙醇浓度为分析纯，干燥过程中干燥温度为50～70℃，时间为6～12h。2CN106935807A说明书1/5页一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法技术领域[0001]本发明属于钠离子电池正极材料制备领域，具体涉及一种钒酸铵/泡沫镍钠离子电池用自支撑正极的制备方法。背景技术[0002]锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、无记忆效应等优点而被广泛应用于便携式电子市场。但随着交通工具以及大型电力系统等产业对锂离子电池依赖的加剧，全球的锂资源将无法有效满足动力锂离子电池的巨大需求，从而将进一步推高与锂相关材料的价格，增大电池成本，最终阻碍新能源产业的发展。因此，开发其它廉价可替代锂离子电池的相关储能技术非常关键。钠在地球中蕴藏量比锂要高4～5个数量级，且分布广泛，因此用钠离子