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一種三元復(fù)合熱電池電極材料及其制備方法與流程

文檔序號(hào):12130283閱讀:532來源:國知局
一種三元復(fù)合熱電池電極材料及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及熱電池電極材料領(lǐng)域,特別涉及一種三元復(fù)合熱電池電極材料及其制備方法。



背景技術(shù):

熱電池是一種利用固體熔鹽作為電解質(zhì),工作時(shí)通過加熱電解質(zhì)至熔融態(tài),而使電池激活放電的高溫一次電池。由于其電解質(zhì)在常溫下不導(dǎo)電,電池幾乎不存在自放電,因此其可靠性強(qiáng),有效儲(chǔ)存時(shí)間長達(dá)25年以上。此外,熱電池還具有高比容量和高比功率輸出能力。這些特點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈、炮彈、魚雷等武器系統(tǒng),以及礦物開采,空間探索等領(lǐng)域。

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,熱電池被期望具有大功率和長壽命輸出能力,這其中熱電池的電極材料成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前,熱電池的負(fù)極材料多采用鋰硅合金,正極材料則以二硫化鐵、二硫化鎳、二硫化鈷等硫化物為主。在該體系中,負(fù)極材料相對(duì)具有更高的比容量,基本可滿足電池對(duì)功率和放電時(shí)間的需求。而以二硫化鐵等硫化物為代表的正極材料,則是目前應(yīng)用最為成熟的正極材料,其在放電容量,大功率輸出,電池兼容性方面都優(yōu)于其它氧化物及氯化物正極材料。但由于其放電產(chǎn)物導(dǎo)電性較差,易于引起電池放電極化,使得其在大功率放電時(shí),電池放電深度降低,電池輸出功率和放電時(shí)間難以滿足應(yīng)用需求。為了改善這一問題,往往需要在電極活性物質(zhì)中添加導(dǎo)電添加劑。例如,上??臻g電源研究所的羅重霄等(公開號(hào):CN 105140485 A)就公開了一種在二硫化鐵與二硫化鈷復(fù)合電極材料中添加由金屬鉬粉和共熔鹽組成的超細(xì)導(dǎo)電粉末來改善電池放電極化,提高電池放電容量的方法。西安新竹防災(zāi)救生設(shè)備有限公司的王小燕等(公開號(hào):CN 104201381 A)公開了一種在二硫化鐵熱電池電極材料中添加導(dǎo)電石墨粉及鎳粉來改善電池放電極化,提升其放電容量的方法。但以上通過后期機(jī)械添加導(dǎo)電劑的方式,對(duì)電池放電容量的提升作用還是相對(duì)有限,實(shí)際應(yīng)用中還是需要通過過量裝載電極材料來滿足放電需求,這使得電池體積顯著增加。另一個(gè)制約二硫化鐵等硫化物在大功率熱電池中應(yīng)用的關(guān)鍵因素則是其空氣穩(wěn)定性。由于二硫化鐵等硫化物都為亞穩(wěn)態(tài),容易在空氣中被水、氧所腐蝕。這一方面會(huì)導(dǎo)電電池容量降低,同時(shí)氧化產(chǎn)物將導(dǎo)致電池激活瞬間的高壓放電,影響電池安全性能。為了緩解這一問題,電極材料在使用前往往需要進(jìn)行雜質(zhì)去除處理,同時(shí)還需通過添加緩沖劑來消除電壓尖峰。例如,梅嶺化工廠的吳啟兵等(公開號(hào):CN 102544482 A)就公開了一種通過高溫去除二硫化鈷表面雜質(zhì)以及通過添加氧化鋰來消除電池高壓放電尖峰的方法。但該類方法,處理程序相對(duì)復(fù)雜,處理后的樣品抗腐蝕能力并未得到實(shí)質(zhì)提升,依然面臨被氧化的風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響電池的儲(chǔ)存壽命。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有熱電池電極材料存在的放電比容量小、空氣穩(wěn)定性差的缺陷,提供了一種三元復(fù)合熱電池電極材料及其制備方法;本發(fā)明通過優(yōu)化、調(diào)整電極材料的制備工藝步驟和反應(yīng)條件,制備得到了在碳基載體上負(fù)載硫化物,且包覆有碳層的具有三元復(fù)合結(jié)構(gòu)的電極材料;該電極材料具有放電比容量高,空氣穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),有利于熱電池的商業(yè)推廣和應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法,包括以下制備步驟:

1、將表面活性劑分散于溶劑中,得到溶液A;將碳基載體分散于溶液A中,得到料漿B;將碳源、硫源、過渡金屬鹽加入料漿B中,得到料漿C;

2、將料漿C在150-240℃的溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)6-48h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D進(jìn)行干燥,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E在惰性氣氛中,300-600℃的溫度下煅燒1-6h得到三元復(fù)合熱電池電極材料。

上述一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法中,步驟1中所述的表面活性劑為能改善碳基載體表面活性的材料,從而有利于硫化物的負(fù)載,同時(shí)使負(fù)載硫化物后的電極材料具有更優(yōu)異的電化學(xué)性能;優(yōu)選的,所述的表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、羥乙基纖維素中的一種或多種;通過優(yōu)選,所述表面活性劑對(duì)碳基載體的表面活性改善作用最好,負(fù)載硫化物后的電極材料的電化學(xué)性能最好。

其中,優(yōu)選的,所述的表面活性劑在溶液A中的質(zhì)量濃度為0.5g/L-10g/L;表面活性劑的濃度影響碳基載體上負(fù)載的硫化物的多少,對(duì)碳基載體與硫化物的比值有一定影響。

所述的溶劑為水;優(yōu)選的,所述的溶劑為去離子水或蒸餾水。

上述一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法中,步驟1中所述的碳基載體是指具有優(yōu)異導(dǎo)電性的碳材料,起到分散硫化物電極材料和提高電極材料的導(dǎo)電性,改善電池放電極化的作用;優(yōu)選的,所述的碳基載體為碳球、碳纖維、碳納米管、石墨烯中的一種或多種;通過優(yōu)選,所述碳基載體負(fù)載的硫化物分散更均勻,產(chǎn)物導(dǎo)電性更好,電池極化的作用最弱,電化學(xué)性能最佳。

其中,所述的碳基載體相對(duì)于電極材料的含量為2.5wt%-15wt%;碳基載體的濃度影響電極材料中碳基載體的含量占比,碳基載體濃度過小,對(duì)電極材料中硫化物的導(dǎo)電性和放電極化作用的改善效果差,濃度過大,會(huì)影響單位質(zhì)量的電極材料的放電容量,因此,合理濃度的碳基載體,能保證電極材料取得最佳電化學(xué)性能。

上述一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法中,步驟1中所述碳源是指能夠在電極材料表面包覆并反應(yīng)形成碳層的原材料,形成的碳層能有效提高材料的抗氧化性能;優(yōu)選的,所述的碳源為葡萄糖、蔗糖、果糖中的一種或多種;通過優(yōu)選,所述的碳源在電極材料的表面包覆更均勻,形成的碳層結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,反應(yīng)條件更溫和,電極材料的電化學(xué)性能和穩(wěn)定性最好。

其中,優(yōu)選的,所述的碳源在漿料C中的質(zhì)量濃度為0.2g/L-10g/L;碳源的濃度影響電極材料中碳層的含量占比,碳源濃度過低,形成的碳層包覆不完整或厚度不足,電極材料的穩(wěn)定性降低;碳源濃度過大,形成的碳層厚度過大,同樣會(huì)影響單位質(zhì)量的電極材料的放電容量,因此,合理濃度的碳源,能在電極材料的電化學(xué)性能和穩(wěn)定性之間取得平衡,保證電極材料的最佳性能。

所述硫源是指能與過渡金屬鹽進(jìn)行水熱反應(yīng)并在碳基載體表面生成具有放電容量大,功率輸出大,電池兼容性強(qiáng)的硫化物的原材料;優(yōu)選的,所述硫源為硫粉、硫脲、硫代乙酰胺、硫代硫酸鈉中的一種或多種;通過優(yōu)選,所述硫源能與過渡金屬鹽快速進(jìn)行水熱反應(yīng)生成硫化物,并均勻分散負(fù)載在碳基載體上,得到的產(chǎn)物電化學(xué)性能最佳。

其中,優(yōu)選的,所述的硫源在漿料C中的質(zhì)量濃度為10g/L-100g/L;硫源的濃度影響電極材料中硫化物的含量占比,影響電極材料電化學(xué)性能,濃度過低,硫化物含量占比少,電極材料的電化學(xué)性能差;硫化物濃度過大,碳基載體和碳層含量占比少,電極材料的放電極化作用大,穩(wěn)定性差。

所述過渡金屬鹽是指能與硫源進(jìn)行水熱反應(yīng)并在碳基載體表面生成具有放電容量大,功率輸出大,電池兼容性強(qiáng)的硫化物的原材料;優(yōu)選的,所述過渡金屬鹽為過渡金屬的硝酸鹽、醋酸鹽、硫酸鹽、氯化鹽中的一種或多種;其中所述的過渡金屬優(yōu)選鐵、鈷、鎳中的一種或多種;通過優(yōu)選,所述過渡金屬鹽能與硫源快速進(jìn)行水熱反應(yīng)生成硫化物,并均勻分散負(fù)載在碳基載體上,得到的產(chǎn)物電化學(xué)性能最佳。

其中,優(yōu)選的,所述的過渡金屬鹽在漿料C中的質(zhì)量濃度為5g/L-50g/L;過渡金屬鹽的濃度影響電極材料中硫化物的含量占比,影響電極材料電化學(xué)性能,濃度過低,硫化物含量占比少,電極材料的電化學(xué)性能差;過渡金屬鹽的濃度過大,碳基載體和碳層含量占比少,電極材料的放電極化作用大,穩(wěn)定性差。

上述一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法中,步驟2中所述的水熱反應(yīng)溫度控制在150-240℃,反應(yīng)時(shí)間控制在6-48h,在該溫度和反應(yīng)時(shí)間條件下,漿料C中副反應(yīng)少,硫源與過度金屬鹽才能在碳基載體的表面反應(yīng)生成高純度的硫化物,賦予電極材料高的電化學(xué)性能;優(yōu)選的,所述的水熱反應(yīng)溫度控制在180-200℃,反應(yīng)時(shí)間24-30h。

上述一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法中,步驟3中所述的干燥是除去固體產(chǎn)物D中的水分和雜質(zhì),為碳源的煅燒碳化做準(zhǔn)備;優(yōu)選的,所述干燥溫度為60-120℃,干燥時(shí)間為3-24h。

上述一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法中,步驟4中所述的煅燒溫度為300-600℃,煅燒時(shí)間為1-6h;煅燒的目的是將碳源在高溫條件下碳化生成碳層,溫度過低,無法將碳源碳化,而溫度過高,可能導(dǎo)致副反應(yīng)產(chǎn)生和能源浪費(fèi),反而降低電極材料的穩(wěn)定性和電化學(xué)性能;優(yōu)選的,所述的煅燒溫度為450-500℃,煅燒時(shí)間為2-4h;優(yōu)選條件下形成的碳層致密性更好,穩(wěn)定性更佳,電極材料的電化學(xué)性能更優(yōu)異。

其中,所述的惰性氣體能保護(hù)產(chǎn)物E在煅燒過程中不發(fā)生副反應(yīng),從而制備得到本發(fā)明需要的最終產(chǎn)品;優(yōu)選的,所述的惰性氣體為氦氣、氖氣、氬氣中的一種或多種。

一種三元復(fù)合熱電池電極材料的制備方法,通過優(yōu)化、調(diào)整電極材料的制備工藝步驟和反應(yīng)條件,先將硫化物材料均勻分散負(fù)載在碳基載體上,分散硫化物電極材料和提高電極材料的導(dǎo)電性,改善電池放電極化;再通過表面包覆形成具有抗氧化性的碳層,從而形成具有碳基載體-硫化物-碳層三元復(fù)合結(jié)構(gòu)的電極材料,該電極材料具有放電比容量高,空氣穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn);本發(fā)明制備方法工藝簡(jiǎn)單、可靠,適合三元復(fù)合電極材料的大規(guī)模、商業(yè)化生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,進(jìn)一步的,本發(fā)明提供了一種三元復(fù)合熱電池電極材料,該材料是通過上述制備方法制備得到的。

優(yōu)選的,所述三元復(fù)合熱電池電極材料中,碳相對(duì)于硫化物的含量為5wt%-20wt%;通過優(yōu)選,電極材料中碳與硫化物的含量比值合理,得到的電極材料電化學(xué)性能和穩(wěn)定性更好。

一種三元復(fù)合熱電池電極材料,具有由碳基載體-硫化物-碳層構(gòu)成的三元復(fù)合結(jié)構(gòu),因此,該電極材料具有放電比容量高,空氣穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),該電極材料的應(yīng)用范圍和適用性更大,從而有利于熱電池的商業(yè)推廣和應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:

1、本發(fā)明方法通過優(yōu)化、調(diào)整制備工藝步驟和反應(yīng)條件,制備得到了具有碳基載體-硫化物-碳層三元復(fù)合結(jié)構(gòu)的電極材料,該電極材料放電比容量高,空氣穩(wěn)定性好。

2、本發(fā)明方法通過優(yōu)化電極材料中碳基載體、硫化物和碳層的占比,使該電極材料放電比容量和空氣穩(wěn)定性得到優(yōu)化,性能更好。

3、本發(fā)明制備方法工藝簡(jiǎn)單、可靠,適合三元復(fù)合電極材料的大規(guī)模、商業(yè)化生產(chǎn)。

4、本發(fā)明電極材料由于具有放電比容量高,空氣穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),因此,該電極材料的應(yīng)用范圍和適用性更大,更有利于熱電池的商業(yè)推廣和應(yīng)用。

附圖說明:

圖1為實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合熱電池電極材料的掃描電鏡照片。

圖2為采用實(shí)施例1中得到的復(fù)合熱電池電極材料組裝的單體電池的放電曲線。

圖3為實(shí)施例1中制備得到的復(fù)合熱電池電極材料在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后組裝而成的單體電池放電曲線。

圖4為對(duì)比例3采用現(xiàn)有技術(shù)制備得到的純二硫化鈷,在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后組裝的單體電池的放電曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合對(duì)比例及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例,凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

1、稱取1g十六烷基三甲基溴化銨,分散于100ml去離子水中,攪拌分散溶解形成溶液A;稱取0.3g碳球,分散于溶液A中,攪拌均勻,形成料漿B;稱取1g葡萄糖,10g硫代硫酸鈉,5g醋酸鈷依次加入料漿B,攪拌至形成料漿C;

2、將所得料漿C移入反應(yīng)釜中,加熱至200℃,恒溫反應(yīng)24h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D放入烘箱中,升溫至90℃,恒溫干燥16h,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E放入管式爐中,在氬氣氣氛下,升溫至450℃,恒溫4h,冷卻后收集得到最終產(chǎn)物,即含碳量20wt.%的二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料(進(jìn)行電鏡掃描得圖1);

5、將所得電極材料作為正極,以鋰硅合金為負(fù)極,組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。

圖2為所得電池的放電曲線,其中,電池的有效放電時(shí)間為280s,放電比容量233mAh?g-1(截止電壓1.65V)。圖3為采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的復(fù)合電極材料所制備電池的放電曲線。其中,電池的有效放電時(shí)間為260s,放電比容量216mAh?g-1(截止電壓1.65V)。

實(shí)施例2

1、稱取0.02g十二烷基磺酸鈉,分散于100ml蒸餾水中,攪拌至形成溶液A;稱取0.005g石墨烯,分散于溶液A中,攪拌均勻,形成料漿B;稱取0.05g葡萄糖,1g硫脲,0.5g氯化鐵依次加入料漿B,攪拌至形成料漿C;

2、將所得料漿C移入反應(yīng)釜中,加熱至150℃,恒溫反應(yīng)48h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D放入烘箱中,升溫至80℃,恒溫干燥12h,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E放入管式爐中,在氬氣氣氛下,升溫至300℃,恒溫6h,冷卻后收集得到最終產(chǎn)物,即含碳量5 wt.%的二硫化鐵三元復(fù)合熱電池電極材料。

5、將所得電極材料按實(shí)施例1中的方法組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。其中,電池的有效放電時(shí)間為290s,放電比容量241mAh?g-1,(截止電壓1.65V);采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的該二硫化鐵三元復(fù)合熱電池電極材料制備的電池,其有效放電時(shí)間為265s,放電比容量220mAh?g-1

實(shí)施例3

1、稱取0.2g十二烷基苯磺酸鈉,分散于100ml水中,攪拌至形成溶液A;稱取0.02g碳納米管,分散于溶液A中,攪拌均勻,形成料漿B;稱取0.2g蔗糖,2g硫代硫酸鈉,1g硝酸鎳依次加入料漿B,攪拌至形成料漿C;

2、將所得料漿C移入反應(yīng)釜中,加熱至180℃,恒溫反應(yīng)30h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D放入烘箱中,升溫至120℃,恒溫干燥3h,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E放入管式爐中,在氬氣氣氛下,升溫至500℃,恒溫2h,冷卻后收集得到最終產(chǎn)物,即含碳量10 wt.%的二硫化鎳三元復(fù)合熱電池電極材料。

5、將所得電極材料按實(shí)施例1中的方法組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。其中,電池的有效放電時(shí)間為265s,放電比容量220mAh?g-1(截止電壓1.65V);采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的該二硫化鎳三元復(fù)合熱電池電極材料制備的電池,其有效放電時(shí)間為240s,放電比容量199mAh?g-1。

實(shí)施例4

1、稱取0.5g羥乙基纖維素,分散于100ml水中,攪拌至形成溶液A;稱取0.1g碳纖維,分散于溶液A中,攪拌均勻,形成料漿B;稱取0.5g果糖,5g硫代乙酰胺,2.5g硫酸鈷依次加入料漿B,攪拌至形成料漿C;

2、將所得料漿C移入反應(yīng)釜中,加熱至240℃,恒溫反應(yīng)6h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D放入烘箱中,升溫至60℃,恒溫干燥24h,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E放入管式爐中,在氬氣氣氛下,升溫至600℃,恒溫1h,冷卻后收集得到最終產(chǎn)物,即含碳量15 wt.%的二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料。

5、將所得電極材料按實(shí)施例1中的方法組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。其中,電池的有效放電時(shí)間為270s,放電比容量224mAh?g-1(截止電壓1.65V);采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的該二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料制備的電池,其有效放電時(shí)間為255s,放電比容量211mAh?g-1。

對(duì)比例1

1、稱取1g十六烷基三甲基溴化銨,分散于100ml去離子水中,攪拌分散溶解形成溶液A;稱取0.5g碳球,分散于溶液A中,攪拌均勻,形成料漿B;稱取1g葡萄糖,10g硫代硫酸鈉,5g醋酸鈷依次加入料漿B,攪拌至形成料漿C;

2、將所得料漿C移入反應(yīng)釜中,加熱至200℃,恒溫反應(yīng)24h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D放入烘箱中,升溫至90℃,恒溫干燥16h,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E放入管式爐中,在氬氣氣氛下,升溫至450℃,恒溫4h,冷卻后收集得到最終產(chǎn)物,即二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料;

5、將所得電極材料作為正極,以鋰硅合金為負(fù)極,組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。

所得電池的有效放電時(shí)間為202s,放電比容量168mAh?g-1(截止電壓1.65V);采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的該二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料制備的電池,其有效放電時(shí)間為192s,放電比容量159mAh?g-1。

對(duì)比例2

1、稱取1g十六烷基三甲基溴化銨,分散于100ml去離子水中,攪拌分散溶解形成溶液A;稱取0.3g碳球,分散于溶液A中,攪拌均勻,形成料漿B;稱取0.01g葡萄糖,10g硫代硫酸鈉,5g醋酸鈷依次加入料漿B,攪拌至形成料漿C;

2、將所得料漿C移入反應(yīng)釜中,加熱至200℃,恒溫反應(yīng)24h,冷卻后分離得到固體產(chǎn)物D;

3、將固體產(chǎn)物D放入烘箱中,升溫至90℃,恒溫干燥16h,得到產(chǎn)物E;

4、將產(chǎn)物E放入管式爐中,在氬氣氣氛下,升溫至450℃,恒溫4h,冷卻后收集得到最終產(chǎn)物,即二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料;

5、將所得電極材料作為正極,以鋰硅合金為負(fù)極,組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。

所得電池的有效放電時(shí)間為260s,放電比容量216mAh?g-1(截止電壓1.65V);采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的該二硫化鈷三元復(fù)合熱電池電極材料制備的電池,其有效放電時(shí)間僅為195s,放電比容量162mAh?g-1

對(duì)比例3

1、通過現(xiàn)有技術(shù)制備得到單獨(dú)二硫化鈷電極材料;

2、將所得電極材料作為正極,以鋰硅合金為負(fù)極,組裝成單體電池,在200mA/cm2的放電電流下進(jìn)行測(cè)試。

所得電池的有效放電時(shí)間為252s,放電比容量209mAh?g-1(截止電壓1.65V);采用在空氣中儲(chǔ)存一個(gè)月后的該單獨(dú)二硫化鈷制備的電池,其有效放電時(shí)間僅為140s,放電比容量116mAh?g-1(圖4,截止電壓1.65V)。

由上實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3可知,通過本發(fā)明制備得到的三元復(fù)合熱電池電極材料具有更長的有效放電時(shí)間,更高的放電比容量;而對(duì)比例1中添加的碳基載體過多,電極材料中碳占比太大,所得到的三元復(fù)合熱電池電極材料的放電比容量顯著降低;對(duì)比例2中添加的碳源過少,形成的碳層包覆不完整,電極材料的穩(wěn)定性顯著降低;對(duì)比例3采用現(xiàn)有制備方法制備得到的單獨(dú)二硫化鈷電極材料穩(wěn)定性差,放置一個(gè)月后有效放電時(shí)間顯著堿短,放電比容量顯著小。

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