CN108417786B - 一种棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，属于锂离子电池负极材料技术领域。将硫酸亚铁加入到去离子水溶液中，搅拌至完全溶解得到硫酸亚铁溶液；将去离子水与乙醇配置成混合液，然后向混合液中加入固体草酸搅拌至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；将得到的硫酸亚铁溶液，通过蠕动泵加入草酸溶液，得到黄色悬浮液；将得到的黄色悬浮液在10℃~60℃条件下陈化0.5～4h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品；在氩气或氮气惰性氛围下，将得到的二水草酸亚铁在烧结得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。本发明为了克服现有技术中草酸亚铁材料因形貌不好导致的电导率低、循环性能不好等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，属于锂离子电池负极材料技术领域。
背景技术
自1991年日本索尼公司推出商用锂离子电池以来,锂离子电池广泛应用于手机、笔记本、充电宝、电动汽车等领域。但现有的材料体系难以满足便携电子设备、电动汽车和大规模能量存储等对能量密度越来越高的应用要求。因此，开发能量密度高、循环性能好、安全稳定的电池材料成为了当前锂电负极材料发展的新方向。
目前，锂离子电池负极材料的研究根据材料的反应机理主要分为：插入式型（石墨、TiO2、Li4Ti5O12）、合金化型（Si、Sn、Al等）和转换反应型（FeO、NiO、CoO等）。而转化反应型负极材料主要以过渡金属氧化物为代表，在此基础上较易制备的过渡金属含氧酸盐也被用做锂离子电池负极材料。2008年西班牙科尔多瓦大学Tirado课题组首次合成并报道了草酸亚铁作为锂离子电池负极材料的性能并对充放电过程中草酸亚铁的转化过程进行了研究。2011年，他们通、电动车过钴掺杂合成得到了FexCo1-xC2O4复合材料，并表征了其电化学性能，在钴掺杂x=0.25时，得到材料的循环性能和倍率性能最佳。2012年新加坡南洋理工大学Madhvi课题组，通过采用不同的溶剂制备得到了两种形貌结构的草酸亚铁——蚕茧状和杆状，对两种形貌的草酸亚铁进行电化学性能测试，并对充放电过程中锂离子的脱嵌过程和电极反应进行了研究，他们指出草酸亚铁的形貌结构对其电化学性能尤其是倍率性能有很大的影响。由于草酸亚铁的电导率低，锂离子扩散速率慢等缺点，致使其负极材料的首次循环效率较低，容量衰减较快。
发明内容
本发明为了克服现有技术中草酸亚铁材料因形貌不好导致的电导率低、循环性能不好等问题，本发明提供一种棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法。本发明通过以下技术方案实现。
一种棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将硫酸亚铁加入到去离子水溶液中，搅拌至完全溶解得到质量分数为5%~25%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为1~9:9~1配置成混合液，然后向混合液中加入固体草酸搅拌至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为10℃~60℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为10min~30min，得到黄色悬浮液；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在10℃~60℃条件下陈化0.5～4h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在120℃~200℃下烧结4~10h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
所述步骤2中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为1:1~3:1加入。
所述步骤3中硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为9~45:10~20。
本发明的有益效果是：
利用环境友好型绿色公益工艺，通过液相沉淀法制备得到了棒状多层微孔草酸亚铁粉体材料，其形貌特征有利于充放电过程中锂离子的传输和电子迁移，明显提升了材料的电导性能和循环等电化学性能，促进了其在锂离子电池领域中的应用。
附图说明
图1是本发明流程示意图。
图2是本发明实施例1制备的棒状多层微孔草酸亚铁的X-射线衍射图。
图3是本发明实例2-4制备的棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁的扫描电子显微镜。其中（a）（d）为实施例2；（b）（e）为实施例3；（c）（f）为实施例4。
图4是本发明实例4制备的棒状多层微孔草酸亚铁的透射电镜图。
图5是本发明实例4制备的棒状多层微孔草酸亚铁的倍率循环图。
图6是本发明实例4制备的棒状多层微孔草酸亚铁的充放电循环图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将10mmol硫酸亚铁加入到45mL去离子水溶液中，搅拌15min至完全溶解得到质量分数为5%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为3:2配置成12mL混合液，然后向混合液中加入固体草酸电磁搅拌30min至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；其中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为1:1加入；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为30℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为15min，搅拌速率2300r/min，得到黄色悬浮液；硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为45:12；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在30℃条件下陈化1h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品（FeC2O4·2H2O，棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁）；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在150℃下烧结8h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
本实施例制备得到的棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料X-射线衍射图如图2所示，从图2中可以看出本实施例制备得到锂离子电池负极材料为草酸亚铁。
实施例2
如图1所示，该棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将10mmol硫酸亚铁加入到45mL去离子水溶液中，搅拌15min至完全溶解得到质量分数为5%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为3:2配置成12mL混合液，然后向混合液中加入固体草酸电磁搅拌30min至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；其中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为1:1加入；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为30℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为15min，搅拌速率2300r/min，得到黄色悬浮液；硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为45:12；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在30℃条件下陈化1h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品（FeC2O4·2H2O，棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁）；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在170℃下烧结8h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
本实施例制备得到的棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料扫描电镜图如图3（a）（d）所示，从图3（a）（d）中可以清楚看到草酸亚铁锂离子电池负极材料的片层结构及棒状形貌。
实施例3
如图1所示，该棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将10mmol硫酸亚铁加入到45mL去离子水溶液中，搅拌15min至完全溶解得到质量分数为5%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为1:4配置成12mL混合液，然后向混合液中加入固体草酸电磁搅拌30min至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；其中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为1:1加入；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为30℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为15min，搅拌速率2300r/min，得到黄色悬浮液；硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为45:12；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在30℃条件下陈化1h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品（FeC2O4·2H2O，棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁）；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在150℃下烧结8h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
本实施例制备得到的棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料扫描电镜图如图3（b）（e）所示，从图3（b）（e）中可以清楚看到草酸亚铁锂离子电池负极材料的片层结构及棒状形貌。
实施例4
如图1所示，该棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将10mmol硫酸亚铁加入到45mL去离子水溶液中，搅拌15min至完全溶解得到质量分数为5%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为1:9配置成12mL混合液，然后向混合液中加入固体草酸电磁搅拌30min至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；其中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为1:1加入；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为30℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为15min，搅拌速率2300r/min，得到黄色悬浮液；硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为45:12；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在30℃条件下陈化1h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品（FeC2O4·2H2O，棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁）；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在170℃下烧结8h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
本实施例制备得到的棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料扫描电镜图如图3（c）（f）所示，从图3（c）（f）中可以清楚看到草酸亚铁锂离子电池负极材料的片层结构及棒状形貌，透射电镜图如图4所示，从图4中可以观察到纳米孔介结构。
称取0.3g本实施例制备得到的无水草酸亚铁、0.15g乙炔黑、0.05g聚偏氟乙烯（PVDF），放入研钵中，研磨30min，然后加入1mlN-甲基-2-吡咯烷酮溶液，继续研磨20min，将粘稠状混合物均匀涂布与铜箔上，然后在80℃条件下初步干燥15min，而后在80℃的真空烘箱中干燥12h，之后对铜箔进行碾压，再切成直径为13.5mm的圆片，制得极片。
在充满氩气的手套箱中（O2含量＜1ppm，水含量＜1ppm），以常规方法将极片、隔膜、锂片和泡沫镍网组装成扣式电池，以1C=0.22mA/cm2的速率在恒定电流充放电系统上进行电池电化学性能测试，倍率循环结果图如图5所示，充放电循环图如图6所示。
实施例5
如图1所示，该棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将硫酸亚铁加入到9mL去离子水溶液中，搅拌15min至完全溶解得到质量分数为25%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为9:1配置成20mL混合液，然后向混合液中加入固体草酸电磁搅拌30min至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；其中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为3:1加入；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为10℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为30min，搅拌速率2300r/min，得到黄色悬浮液；硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为9:20；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在10℃条件下陈化4h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品（FeC2O4·2H2O，棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁）；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在120℃下烧结10h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
实施例6
如图1所示，该棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其具体步骤如下：
步骤1、将硫酸亚铁加入到20mL去离子水溶液中，搅拌15min至完全溶解得到质量分数为15%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为9:1配置成10mL混合液，然后向混合液中加入固体草酸电磁搅拌30min至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；其中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为2:1加入；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为60℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为10min，搅拌速率2300r/min，得到黄色悬浮液；硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为20:10；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在60℃条件下陈化0.5h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品（FeC2O4·2H2O，棒状多层微孔含结晶水草酸亚铁）；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在200℃下烧结4h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、将硫酸亚铁加入到去离子水溶液中，搅拌至完全溶解得到质量分数为5%~25%的硫酸亚铁溶液；
步骤2、将去离子水与乙醇按照体积比为1~9:9~1配置成混合液，然后向混合液中加入固体草酸搅拌至完全溶解，得到无色透明的草酸溶液；
步骤3、将步骤1得到的硫酸亚铁溶液，在温度为10℃~60℃条件下通过蠕动泵加入步骤2得到的草酸溶液，控制加入时间为10min~30min，得到黄色悬浮液；
步骤4、将步骤3得到的黄色悬浮液在10℃~60℃条件下陈化0.5～4h，陈化完成后过滤、洗涤和干燥，得到二水草酸亚铁浅黄色产品；
步骤5、在氩气或氮气惰性氛围下，将步骤4得到的二水草酸亚铁在120℃~200℃下烧结4~10h，得到棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料。
2.根据权利要求1所述的棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于：所述步骤2中固体草酸按照草酸与硫酸亚铁的摩尔比为1:1~3:1加入。
3.根据权利要求1所述的棒状多层微孔草酸亚铁锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于：所述步骤3中硫酸亚铁溶液与草酸溶液的体积比为9~45: 10~20。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4803291A (en) * | 1985-09-30 | 1989-02-07 | Centre National De La Recherche Scientifique | Particulate compositions of ferromagnetic metal oxalates in the form of submicronic acicular particles, the preparation of same and application thereof |
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| CN101811952A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-08-25 | 朱辰 | 一种掺杂草酸亚铁的生产方法 |
| CN106478407A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-03-08 | 昆明理工大学 | 一种片层结构草酸亚铁的制备方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4803291A (en) * | 1985-09-30 | 1989-02-07 | Centre National De La Recherche Scientifique | Particulate compositions of ferromagnetic metal oxalates in the form of submicronic acicular particles, the preparation of same and application thereof |
| CN101058536A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-10-24 | 湖南化工研究院 | 超微细草酸亚铁的制备方法 |
| RU2376277C1 (ru) * | 2008-06-16 | 2009-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет (КурскГТУ) | Способ получения оксалата железа (ii) |
| CN101811952A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-08-25 | 朱辰 | 一种掺杂草酸亚铁的生产方法 |
| CN106478407A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-03-08 | 昆明理工大学 | 一种片层结构草酸亚铁的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| High-Performing Mesoporous Iron Oxalate Anodes for Lithium-Ion Batteries;Wei An Ang等;《ACS Appl. Mater. Interfaces》;20121119;第4卷(第12期);第7011-7019 * |
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