微球電極材料的制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及高性能微球電極材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]碳作為鋰離子電池的負極，在有機電解質溶液中碳表面形成能讓電子和鋰離子自由通過的鈍化層，這種鈍化層的形成引起嚴重的第一次充放電不可逆容量損失，有時甚至能引起碳電極內(nèi)部的結構變化和電接觸不良。另外，高溫下也可能因保護層的分解而導致電池失效或安全問題。因此，尋找電位與Li+/Li電對相近的其它負極材料的工作一直受到重視。目前已有研宄PbTe基合金電極，發(fā)現(xiàn)其作為電極材料具有容量大，不可逆容量小，性能穩(wěn)定的發(fā)展趨勢，但制備方法均存在在制備過程中所需溫度高，達500-600°C，設備昂貴且復雜、得到產(chǎn)品的產(chǎn)量低于60%，形貌不均一且充放電容量低，僅為400-420mAh/g的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有方法在制備過程中所需溫度尚，達500-600 °C，設備昂貴且復雜、得到產(chǎn)品的產(chǎn)量少且充放電容量低，僅為400-420mAh/g的問題，從而提供四種AgPbniSbTe1^2微球電極材料的制備方法。
[0004]本發(fā)明所述的第一種AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0005]步驟一、稱取0.8g-l.0g KOH并量取2mL聯(lián)氨，將所述KOH和聯(lián)氨溶于5mL丙酮和5mL去離子水的混合物中，攪拌均勾，得到混合溶液，攪拌時間為40-50min，攪拌速度為4000-8000r/min ；
[0006]步驟二、稱取0.4-1.0g 的 Pb (CH3COO) 2.3Η20、0.3-0.6g 的 Na2TeO3>0.20-0.40g 的K (SbO) C4H4O6-0.5H20和0.01-0.02g的AgNOj^次溶于步驟一所得的混合溶液中，然后放在磁力攪拌器上攪拌15-20min，得到混合物；
[0007]步驟三、將0.1-0.4g草酸鈉加入到步驟二所得的混合物中，攪拌均勻，得到混合溶液；
[0008]步驟四、將步驟三所得的混合溶液加入到有聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜中并密封，混合溶液的加入量為聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜容積的60% -80%，然后在溫度為180°C的條件下熱處理4-8h，自然冷卻至室溫，得AgPbmSbTem+2微球電極材料前驅體；
[0009]步驟五、將AgPbmSbTem+2微球電極材料前驅體過濾、洗滌3_5次，然后在溫度為600C的條件下，干燥時間6-9h，即得AgPbmSbTem+2微球電極材料。
[0010]所述步驟一中攪拌時間為45min。
[0011]所述步驟一中攪拌速度為5000-7000r/min。
[0012]所述步驟五中洗滌次數(shù)為4次。
[0013]所述步驟五中干燥時間5_8h。
[0014]第二種方法為:所述步驟一的內(nèi)容替換為:稱取0.8g-l.0g KOH并量取2mL聯(lián)氨，溶于1mL去離子水或1mL丙酮的純?nèi)軇┲?，攪拌均勻，攪拌時間為40_50min，攪拌速度為4000-8000r/min ;步驟二至步驟五不變。
[0015]第三種方法為:所述步驟一的內(nèi)容替換為:稱取2.0g-4.0g KOH溶于5mL丙酮和5mL去離子水的混合溶液中，攪拌均勻，攪拌時間為40-50min，攪拌速度為4000_8000r/
min ;步驟二至步驟五不變。
[0016]本發(fā)明所述的第四種AgPbniSbTe1^2微球電極材料的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0017]步驟一、稱取0.8gK0H并量取2mL聯(lián)氨溶于5mL丙酮和5mL去離子水的混合物中，得到混合溶液，攪拌均勻；
[0018]步驟二、稱取 0.4g 的 Pb (CH3COO) 2.3H20、0.3g 的 Na2Te03、0.20g 的 K (SbO)C4H4O6.0.5H20和0.0lg的AgNO3依次溶于步驟一所得混合溶液中，然后放在磁力攪拌器上攪拌15-20min，得到混合物；
[0019]步驟三、將0.15g草酸鈉加入步驟二所得到的混合物中，攪拌均勻，得混合溶液；
[0020]步驟四、將步驟三所得的混合溶液加入到有聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜中并密封，混合溶液的加入量為聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜容積的60% -80%，然后在溫度為180°C的條件下熱處理4h，自然冷卻至室溫，得AgPbmSbTem+2微球電極材料前驅體；
[0021]步驟五、將AgPbmSbTem+2微球電極材料前驅體過濾、洗滌3_5次，然后在溫度為600C的條件下，干燥6-9h，即得AgPbmSbTem+2微球電極材料。
[0022]本發(fā)明所述的AgPbniSbTe111+,!球電極材料的制備方法，將KOH和聯(lián)氨溶于丙酮和去離子水的混合溶液中或丙酮和去離子水的純?nèi)軇┲?，在混合溶液中依次添加Pb (CH3COO)2.3H20、Na2Te03、K (SbO) C4H4O6.0.5H20、AgNO3,攪拌后繼續(xù)向混合溶液中添加草酸鈉，將混合溶液攪拌均勻，放入高壓反應釜中，經(jīng)熱處理、冷卻后得到AgPb111SbTe1^2微球電極材料前驅體，再經(jīng)洗滌、干燥即得AgPbmSbTem+2微球電極材料。本發(fā)明得到的AgPb mSbTem+2微球電極材料為結晶度好、粒度分布窄的粉體，純度高達99%以上，產(chǎn)品分散性良好，無需研磨，避免了由研磨而造成的結構缺陷和引入雜質，產(chǎn)量達到98%以上，本發(fā)明采用水熱法制備出的AgPbmSbTem+2微球電極材料合成時間短，僅4小時，在低溫條件下就可控制，溫度僅為180°C，設備造價低、操作簡單并容易實現(xiàn)得到不同形貌的高充放電容量的電極材料，充放電容量達480mAh/g。
[0023]本發(fā)明可用于制備AgPbniSbTeni+^球電極材料。
【附圖說明】
[0024]圖1是利用【具體實施方式】八所述的AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法所得的產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料的X射線衍射分析圖譜。
[0025]圖2是利用【具體實施方式】八所述的AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法所得的產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料的SEM圖。
[0026]圖3是利用【具體實施方式】八所述的AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法所得的產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料的TEM圖。
[0027]圖4是利用【具體實施方式】八所述的AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法所得到產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料的電子衍射圖。
[0028]圖5是利用【具體實施方式】八所述的AgPbmSbTem+2微球電極材料的制備方法所得到產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料的EDS能譜。
[0029]圖6是利用【具體實施方式】八所述的AgPbmSbTem+2微球電極材料的制備方法所得到產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料在不同倍率下的放電容量對比圖。
[0030]圖7是利用【具體實施方式】八所述的AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法所得到產(chǎn)物AgPbmSbTem+2微球電極材料在不同倍率下的充電容量對比圖。
[0031]圖8是利用【具體實施方式】八所述的AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法所得到產(chǎn)物AgPb111SbTe1^2微球電極材料不同倍率下的放電容量圖。
【具體實施方式】
[0032]【具體實施方式】一:第一種AgPb111SbTe1^2微球電極材料的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0033]步驟一、稱取0.8g-l.0g KOH并量取2mL聯(lián)氨，將所述KOH和聯(lián)氨溶于5mL丙酮和5mL去離子水的混合物中，攪拌均勾，得到混合溶液，攪拌時間為40-50min，攪拌速度為4000-8000r/min ；
[0034]步驟二、稱取0.4-1.0g 的 Pb (CH3COO) 2.3Η20、0.3-0.6g 的 Na2TeO3>0.20-0.40g 的K (SbO) C4H4O6-0.5H20和0.01-0.02g的AgNOj^次溶于步驟一所得的混合溶液中，然后放在磁力攪拌器上攪拌15-20min，得到混合物；
[0035]步驟三、將0.1-0.4g草酸鈉加入到步驟二所得的混合物中，攪拌均勻，得到混合溶液；
[0036]步驟四、將步驟三所得的混合溶液加入到有聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜中并密封，混合溶液的加入量為聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應釜容積的60% -80%，然后在溫度為180°C的條件下熱處理4-8h，自然冷卻至室溫，得AgPbmSbTem+2微球電極材料前驅體；
[0037]步驟五、將AgPbmSbTem+2微球電極材料前驅體過濾、洗滌3_5次，然后在溫度為600C的條件下，干燥時間6-9h，即得AgPbmSbTem+2微球電極材料。
[0038]采用水熱法可以控制合成末的形貌為均勻球體、片狀或立方狀。水熱法是以水溶液作為反應體系，通過對反應體系加熱、加壓，創(chuàng)造一個相對高溫、高壓的反應環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質溶解并且重結晶來制備材料，由于反應是在一個密封的水溶液環(huán)境中進行，所以在較低溫度、常壓的外界環(huán)境下就可制得其它方法無法制備的新物質。
[0039]【具體實施方式】二:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的AgPbniSbTe