一种改性氟化碳及其制备方法和应用.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CN113651310A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110926433.X(22)申请日2021.08.12(71)申请人山东重山光电材料股份有限公司地址255138山东省淄博市淄川区罗村南韩工业园(72)发明人李烨刘超杨敏李明书张鹏陈少云焦文慧方治文(74)专利代理机构山东舜源联合知识产权代理有限公司37359代理人于晓晓(51)Int.Cl.C01B32/10(2017.01)H01M4/583(2010.01)H01M4/587(2010.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种改性氟化碳及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种改性氟化碳及其制备方法和应用。制备方法包括：1)将氟化碳、氨水和乙醇混合，搅拌形成悬浊液，使氟化碳分散均匀；2)步骤1)所得悬浊液反应后洗涤过滤，得到氟化碳滤渣；3)将步骤2)所得氟化碳滤渣干燥，得到目标产物改性氟化碳；该改性氟化碳可用作电极材料；锂电池为以该改性氟化碳作为正极材料的锂电池。本发明成功使用氨水改性了氟化碳，降低了氟化碳中游离氟的含量，得到了具有低温和大倍率环境下优良放电性能的氟化碳材料。CN113651310ACN113651310A权利要求书1/1页1.一种改性氟化碳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将氟化碳、氨水和乙醇混合，搅拌形成悬浊液，使氟化碳分散均匀；2)步骤1)所得悬浊液反应后洗涤过滤，得到氟化碳滤渣；3)将步骤2)所得氟化碳滤渣干燥，得到目标产物改性氟化碳。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氟化碳与氨水的质量体积比为1：0.01～20g/mL。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氨水浓度为1％～28％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氟化碳与乙醇的质量体积比为1：0.01～20g/mL。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)悬浊液的反应时间为0.01～24h。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)干燥温度为20～200℃。7.一种改性氟化碳，其特征在于，改性氟化碳使用如权利要求1～6任一项所述制备方法制得。8.一种如权利要求7所述的改性氟化碳的应用，其特征在于，将改性氟化碳用作电极材料。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，将改性氟化碳用作锂电池正极材料。2CN113651310A说明书1/3页一种改性氟化碳及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种改性氟化碳及其制备方法和应用。背景技术[0002]氟化碳材料是碳材料的重要衍生物，其具有极低的表面能和层间能，化学稳定性和热稳定性优异，理论比容量高，因此，其在固体润滑、防腐防污和电池电极材料等领域有着重要的应用。特别是在电池电极材料领域，锂/氟化碳电池凭借高比能量得到了广泛关注，同时其‑60℃～180℃的工作温度范围，也非常适合航空航天等极端环境要求。[0003]对于锂/氟化碳电池的发展，其核心在于氟化碳材料的性能。由于C‑F键的强共价特性，氟化碳的导电性差，并且氟化碳的表面能低，与电解液渗透性差，因此氟化碳作电极时，容易引起极化，导致锂/氟化碳电池倍率性能较差，放电平台较低，远不及其理论放电平台，不能满足高功率放电要求。[0004]在一般的氟化碳材料中，含有一定量的游离氟，游离氟在电池的化学反应中不贡献容量，而且在电化学反应过程中，电解液会跟游离氟反应生成氟化氢等物质，对电池造成腐蚀，除此之外，在电化学反应过程中，游离氟会堵塞离子通道，不利于锂离子迁移，从而影响电池的倍率性能。一般采用水洗的方式对氟化碳材料进行去除游离氟，但水洗不能十分有效的去除游离氟，且不能明显地提升材料的电化学性能，由于改性会对氟化碳的性能产生显著影响，因此有必要提供一种能够明显改善氟化碳性能的改性氟化碳及其制备方法。发明内容[0005]针对普通锂/氟化碳电池不能满足高倍率放电要求的技术问题，本发明提供一种改性氟化碳及其制备方法、应用。本发明成功使用氨水改性了氟化碳，降低了氟化碳中游离氟的含量，得到了具有低温和大倍率环境下优良放电性能的氟化碳材料。[0006]第一方面，本发明提供一种改性氟化碳的制备方法，包括如下步骤：[0007]1)将氟化碳、氨水和乙醇混合，搅拌形成悬浊液，使氟化碳分散均匀；[0008]2)步骤1)所得悬浊液反应后洗涤过滤，得到氟化碳滤渣；[0009]3)将步骤2)所得氟化碳滤渣干燥，得到目标产物改性氟化碳。[0010]进一步的，氟化碳与氨水的质量体积比为1：0.01～20g/mL。[0011]进一步的，氨水浓度为1％～28％。[0012]进一步