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《負極材料四氧化三鈷的液相沉淀法制備及其性能-論文.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第36卷第4期武漢工程大學學報Vo1.36NO.42Ol4年4月J.WuhanInst.Tech.Apr.2O14文章編號:1674~2869(2014)04—0007—05負極材料四氧化三鈷的液相沉淀法制備及其性能池汝安。,陳志偉。,路莎莎。[1.武漢工程大學化工與制藥學院,湖北武漢430074;2.綠色化工過程教育部重點實驗室(武漢_T-程大學),湖北武漢430074;3.清華大學核能與新能源技術(shù)研究院,北京100084]摘要:為合成性能良好的負極材料四氧化三鈷,用硫酸鈷作為鈷源,氫氧化鈉做沉淀劑,聚乙烯吡絡烷酮(PVP)為表面活性劑,利用液相沉淀法合成了粒度均勻的四氧化三鈷
2、顆粒;對鈷鹽濃度、PVP用量和煅燒溫度等參數(shù)進行考查并對其電化學性能進行了表征.結(jié)果表明:當鈷鹽濃度為0.5mol/L,PVP用為5o(質(zhì)量分數(shù))時,可獲得分散均勻,形貌良好的氫氧化鈷顆粒;在煅燒溫度為700℃時,可以獲得純凈的粒徑為3tLm左右的片狀四氧化三鈷晶體顆粒.充放電實驗表明,該材料在2V附近有放電平臺,首次放電比容量可以達到1500mAh/g,且在循環(huán)i5次后,容量保持率在9o以上.關(guān)鍵詞:四氧化三鈷;負極材料;液相沉淀;電化學性能中圖分類號:TM912.9文獻標識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1674—2869.2014.04.002氫氧化鈉(西隴化工
3、股份有限公司,分析純),凋節(jié)0引言體系的pH值使其全程控制pH值在10.5~11.0鋰離子電池已廣泛地應用于手機、筆記本等范圍內(nèi).3C產(chǎn)品中.但隨著儲能市場和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的用2個蠕動泵緩慢將硫酸鈷溶液和堿性混合興起,現(xiàn)有的鋰離子負極電池材料不能滿足人們?nèi)芤翰⒘魍瑫r加入到均勻攪拌地反應器中,4h后對高容量、高安全性和高穩(wěn)定性鋰電池的需求.停止加料.持續(xù)反應1h后停止加熱和攪拌,常溫Co。O作為3d過渡金屬氧化物負極材料,因其良下靜置,待體系溫度降低到常溫,將產(chǎn)物移至離心好的比容量(理論比容量890mA·g)1]],被認管中進行離心,洗滌,分別用去離子水洗滌3次和為是最具潛力的碳負
4、極替代材料之一.無水乙醇洗滌2次,最后將樣品在75℃的烘箱中Co。O的制備方法主要有固相反應法I2。。、水烘干,研磨成細小顆粒后裝入密封袋中稱重,編熱法_4]、電沉積燒結(jié)法]、噴霧熱解法-6]、溶劑熱號,獲得前驅(qū)體顆粒.法[73、液相沉淀法[8等.其中液相沉淀法具有工稱量1.0g前驅(qū)體顆粒,放人坩堝中,將坩堝藝簡單、操作簡便、成本低廉、易于工業(yè)化等特點,放入馬弗爐中,在一定的溫度條件下,持續(xù)反應被認為是最具市場價值的合成方法之一1.利用10~12h后,獲得樣品顆粒.液相沉淀法制備Co。O前驅(qū)體很容易發(fā)生團聚,1.2測試與表征顆粒的形貌和粒度不可控,導致其電化學性能差采用日產(chǎn)的Ru
5、一200型X射線粉末衍射儀測異較大,影響了Co。O的進一步產(chǎn)業(yè)化應用.本實(XRD,40kV管電壓,100mA管電流,Cu靶驗在解決這一現(xiàn)象為目的的前提下進行研究.Ka線,一0.154056nm)試樣品材料的結(jié)構(gòu),本實驗以CoSO為鈷源、NaOH做沉淀劑,PVP為表面活性劑,利用液相沉淀法合成了均勻掃描速度為2度/秒;利用SEM測試材料的形貌的Co。O顆粒,并對其電化學性能進行了表征.特征.將Co。O、乙炔黑和質(zhì)量分數(shù)5.09/6聚偏氟乙1實驗部分烯溶液按質(zhì)量百分比為80%:10:10的比例1。1樣品材料的制備混合進行壓制使其成為圓形薄片,并且在120℃用pH計測母液的pH值,用
6、滴管滴入0.2tool/L條件下真空干燥20h.以1tool·L的LiPF的收稿日期:2014—03~13基金項目i國家重點實驗室基金(SKI一SPM一201211)作者簡介:池汝安(1959一),男,福建三明人,教授,博士,博士研究生導師.研究方向:礦物加工、分離工程第4期池汝安,等:負極材料四氧化三鉆的液相沉淀法制備及其性能11formancelithiumionbatteryelectrodes[J].Nano—Industry,2006,38(7):21—24.(inChinese)technology,2008,19:035711—035715.[103李亞棟,賀蘊普,
7、李龍泉,等.液相控制沉淀法制備Es]YUT,ZHUYW,XUXJ,eta1.Controlledgrowth納米級Co。0微粉EJ].高等學?;瘜W學報,1999,andfield—-emissionpropertiesofcobaltoxidenano—_20(4):519-522.walls[J].AdvMater,2005,17:1595—1599.LIYa~dong,HEYunpu,LILong—quart,eta1.Fabri—[63NAMKT.KIMDW,eta1.Vi