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用于锂离子电池的FeNiP/C@MXene复合负极材料的制备方法

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-11-29 11:20:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江西省南昌国家高新区| 张敏冬 | 2022-12-30 10:50:12
本发明公开一种用于锂离子电池的FeNiP/C@MXene复合负极材料的制备方法,包括将乙酰丙酮镍和硫酸亚铁铵溶解于乙醇,再将溶液加入至溶有表面活性剂和有机配体的N,N‑二甲基甲酰胺的溶液中,强力磁力搅拌后将溶液移入至高压反应釜中反应,离心分离,真空干燥,得到混合金属有机框架模板;将模板与预处理后的MXene材料混合搅拌,经过离心后获得Fe/Ni‑MOF@MXene前驱体;将前驱体在保护气氛下磷化煅烧后获得FeNiP/C@MXene复合材料。本发明中,磷化物在MOF内部结晶成核,中空碳壳为内部磷化物的体积变化提供了充足空间,最外层的MXene能限制电解液与磷化物的副反应,提高首次库伦效率。 锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、无记忆性等优点,在数码、储能、电动汽车等领域得到广泛的应用,成为应用前景最为明朗的高能电池体系。
目前商业化的锂离子电池多用石墨负极材料,但石墨材料存在比容量低的缺点,其理论容量只有372mah/g。因此,开发新型高性能负极材料是发展下一代高能量密度锂离子电池的关键。金属磷化物具有超高的可逆容量、不错的电子传递率和倍率性能等优点,是值得深入研究的新型锂离子电池负极材料。但是此类材料储能过程会出现明显的体积膨胀,且首次库伦效率较低,上述问题限制了金属磷化物作为负极材料的应用。 mxene作为锂离子电池负极材料具有电导率高的优点,但比容量相对较低。mos2虽然比容量高,但电导率较mxene低,倍率性能有限。因此设计和制备mxene/mos2层状复合材料有望兼备mxene和mos2的优点。然而,目前报道的mxene/mos2层状复合材料自组装方法主要是将带有相反电荷的mos2和mxene分散液混合,使mos2和mxene通过静电作用相结合,从而形成mxene/mos2层状复合材料。该自组装方法可控性较差,难以精确控制mxene/mos2层状复合材料的层数与厚度。

该技术的用于锂离子电池的FeNiP/C@MXene复合负极材料的制备方法的研制,拓宽了用于锂离子电池的FeNiP/C@MXene复合负极材料的制备方法的应用,极大的促进了用于锂离子电池的FeNiP/C@MXene复合负极材料的制备方法的发展,这种工艺配套研发的装置和设备,使用于锂离子电池的FeNiP/C@MXene复合负极材料的制备方法迅速实现大规模产业化。利用我国在这一新技术产业化中的先发优势地位,扶持一批技术国际领先的关键生产企业,并培养一批技术咨询、服务企业、合同能源的企业,促进产业结构优化升级,增加就业岗位,拉动我国经济建设和发展。

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