鈮基氧化物因有良好的電化學性能,而深受儲能電池負極材料研究者的高度青睞。然而,鈮元素的導電性較差,在很大程度上阻礙了鋰的嵌入與脫出,進而降低了電池的倍率性能、理論容量及循環(huán)性能。為了解決上述的問題,文檔序號為22551925的研究者提出了一種多孔微米球結(jié)構(gòu)鈮鎢氧化物電極材料的生產(chǎn)方法,具體步驟如下:

氯化鎢
1)將鈮鹽(如氯化鈮或氟化鈮)、氫氟酸、異丙醇、鎢鹽(如氯化鎢或氟化鎢)在室溫下攪拌均勻得到混合溶液;2)將混合溶液密封加熱到180-220℃,保持12-48小時,待混合溶液自然冷卻后收集粉末,洗滌后烘干;3)將烘干后的活性物質(zhì)收集,在空氣中加熱后退火就可以得到W6Nb14O53;4)向鈮鎢氧化物中加入一定量的導電劑乙炔黑和粘結(jié)劑聚偏氟乙烯,即可制得鋰離子電池負極材料。

鋰離子電池
該生產(chǎn)方法注意事項:鈮鹽應(yīng)先溶解于氫氟酸中,后將溶液與含有W6+的異丙醇溶液充分混合攪拌;攪拌時注意隔絕空氣,避免W6+與氧氣反應(yīng)先生成WO3;攪拌后轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯中并置于水熱釜中加熱反應(yīng);水熱反應(yīng)后生成含有氯離子與氟離子的鈮鎢氧化物粉末,洗滌粉末并干燥后在空氣中高溫退火,將電極材料中的氯離子與氟離子去除同時提高材料的結(jié)晶性。
該生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢如下:一是通過鎢元素的加入改變了傳統(tǒng)鈮基氧化物較差的導電性,使其在鋰電池中表現(xiàn)出良好的電化學性能;二是鈮鎢氧化物的多孔微米球結(jié)構(gòu),可以使電解液與活性材料充分接觸,增加電解液的滲透能力,減小界面電阻,使得整個結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;三是使用簡單的低溫水熱法合成鈮鎢氧化物材料,具有可重復性高、過程簡單等優(yōu)點,可適用于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。