一种电池正极宿主材料的制造方法

专利检索2026-05-06  5


本发明涉及电池领域,尤其涉及一种电池正极宿主材料的制造方法。


背景技术:

1、随着普通电池资源的大量消耗,人们将目光转向可重复使用的储能体系。在可重复充电的电池中,锂硫电池以其超高的理论比容量与低廉的价格成为最有前景的储能系统之一。然而,锂硫电池中硫的电子电导率差及多硫化锂的“穿梭效应”严重,限制了电化学性能(如倍率性能、循环性能、比容量)的释放。


技术实现思路

1、根据一方面,本发明提供一种电池正极宿主材料的制造方法,其特征在于,所述方法包括:将包括甘蔗梗及碱的混合物进行研磨及混合,得到反应物;将所述反应物置于活化温度中进行烘干,得到前驱体;将所述前驱体置于预定气氛中煅烧,并进行快速冷却,以得所述正极宿主材料;其中所述正极宿主材料为具有孔隙的氮掺杂碳。

2、优选地,根据发明的制造方法还包括,通过球磨将所述混合物与所述溶剂同时进行研磨及混合,所述球磨在转速为每分钟100至500转的球磨环境下进行。

3、可替代地,所述的制造方法,其特征在于,所述将所述混合物与所述溶剂进行研磨及混合,包括:先将所述混合物进行研磨,再将混合物与所述溶剂混合。

4、优选地,所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、羧酸钠、偏硅酸钠、氨基钠、苯酚钠中的一种或多种。

5、优选地,所述混合物中的甘蔗梗与碱的质量比为(0.8~1.2):(3.8~4.2)。

6、优选地,所述混合物与所述溶剂按1:(1~10)的质量体积比进行研磨及混合。

7、优选地,所述溶剂选自过氧化氢、浓盐酸、浓硝酸、乙醇、纯净水、乙二醇、二甲基甲酰胺、甲醇中的一种或多种。

8、优选地,所述活化温度在50℃~100℃之间。

9、优选地,所述进行煅烧包括在650℃~900℃的温度下置于所述预定气氛中煅烧1~24小时。



技术特征:

1.一种电池正极宿主材料的制造方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,还包括通过球磨将所述混合物与所述溶剂同时进行研磨及混合,所述球磨在转速为每分钟100至500转的球磨环境下进行。

3.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述将所述混合物与所述溶剂进行研磨及混合包括:先将所述混合物进行研磨,再将混合物与所述溶剂混合。

4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、羧酸钠、偏硅酸钠、氨基钠、苯酚钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述混合物中的甘蔗梗与碱的质量比为(0.8~1.2):(3.8~4.2)。

6.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述混合物与所述溶剂按1:(1~10)的质量体积比进行研磨及混合。

7.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述溶剂选自过氧化氢、浓盐酸、浓硝酸、乙醇、纯净水、乙二醇、二甲基甲酰胺、甲醇中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述活化温度在50℃~100℃之间。

9.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述煅烧包括在650℃~900℃的温度下将所述前驱体置于所述预定气氛中煅烧1~24小时。

10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述预定气氛选自氢气、氦气、氩气、氮气、氧气、二氧化碳、甲烷中的一种或多种。


技术总结
本发明提供一种电池正极宿主材料的制造方法,其特征在于,包括:将包括甘蔗梗及碱的混合物进行研磨及混合,得到反应物;将所述反应物置于活化温度中进行烘干,得到前驱体;将所述前驱体置于预定气氛中煅烧,并进行快速冷却,得所述正极宿主材料;其中所述正极宿主材料为具有孔隙的氮掺杂碳。通过在进行煅烧之前,先将碳材进行研磨及混合,优化材料孔结构,降低材料粒径,从而加快反应动力学,降低碳化温度。

技术研发人员:刘小钢,孙强,徐骏
受保护的技术使用者:新加坡国立大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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