本發(fā)明屬于復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高導(dǎo)電率環(huán)保型電極復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：廣泛使用的驅(qū)動(dòng)電源包括鉛酸電池，鎳氫/鎳鎘、鋰二次電池等。在各種驅(qū)動(dòng)電源中，鋰二次電池由于具有能量密度高，循環(huán)性好，自放電率低、使用壽命長(zhǎng)和環(huán)境負(fù)擔(dān)小等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的研究。但是，現(xiàn)有的負(fù)極材料的導(dǎo)電性并不理想。電極材料的優(yōu)劣直接決定超級(jí)電容器的性能。目前超級(jí)電容器的電極材料的原料大多采用經(jīng)過(guò)改性的多孔炭材料，常見(jiàn)的多孔炭材料有活性炭、碳納米管、石墨烯。但是活性炭雖然表面積大，孔體積也大，但2nm以下的空隙幾乎對(duì)超級(jí)電容器沒(méi)有貢獻(xiàn)，導(dǎo)電性較差；碳納米管導(dǎo)電性好，孔徑大多都大于2nm，按道理來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是很好的超級(jí)電容器的電極材料，但碳納米管的長(zhǎng)徑比太大，電解液難以進(jìn)入管中；現(xiàn)有電極復(fù)合材料存在諸多缺陷：一、單純的機(jī)械混合不均勻；二、混合物壓到金屬表面時(shí)，碳納米管易抱團(tuán)，壓入不均勻，效果很差；三、由于導(dǎo)電膠的加入，電極的單位重量比電容減??；四、電解液易腐蝕金屬。傳統(tǒng)鐵酸鈷材料的循環(huán)性能和倍率性能都不理想近年來(lái)，研究人員嘗試制備鐵酸鈷與碳的復(fù)合材料以及具有特殊形貌的納米級(jí)鐵酸鈷材料，以改善鐵酸鈷材料的儲(chǔ)鋰性能，但這些材料的制備流程繁瑣，難以推廣。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高導(dǎo)電率環(huán)保型電極復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種高導(dǎo)電率環(huán)保型電極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：（1）制改性FeOOH納米棒：按照重量比1:8取FeCl3·6H2O和水混合，向混合物中添加由重量比3:2:5的碳酸鋰、氧化釩和LiOH組成的混合物，升高溫度為100oC條件下保溫6小時(shí)，離心得沉淀；（2）制鐵酸鈷：按照重量比1：17：21取改性FeOOH納米棒、CoCl2·6H2O和尿素混合，溶于混合物3倍體積的水中，在高能球磨機(jī)中控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min，混合8-10h至均勻；（3）制復(fù)合材料：將上述制得的鐵酸鈷清洗后置于管式爐內(nèi)，保護(hù)氣體氛圍下?tīng)t內(nèi)加熱至650-700℃，然后以30ml/min的流速向管式爐內(nèi)通入還原性氣體，保溫且還原性氣體還原2-2.5h，隨后在保護(hù)氣體氛圍下冷卻至室溫。進(jìn)一步的，所述步驟（3）中保護(hù)氣體為氮?dú)?，還原氣體為二氧化碳。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明制備的制改性FeOOH納米棒中參雜碳酸鋰和氧化釩等成分，可提高電極復(fù)合材料的電子導(dǎo)電性，鐵酸鈷樣品具有特殊的一維空心納米管狀結(jié)構(gòu)，作為鋰離子電池負(fù)極材料使用時(shí)可顯示出較高的充放電容量以及良好的循環(huán)性能和倍率性能，采用還原法在鐵酸鈷表相制備出比表面積大，電阻低，導(dǎo)電率好，電容量高，電化學(xué)性能好，能量密度高的復(fù)合電極材料，制備成本較低，且產(chǎn)品具有較高的純度，電極復(fù)合材料的電子電導(dǎo)率可高達(dá)0.88S/cm，離子擴(kuò)散系數(shù)可高達(dá)8.8×10-8cm2/S。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種高導(dǎo)電率環(huán)保型電極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：（1）制改性FeOOH納米棒：按照重量比1:8取FeCl3·6H2O和水混合，向混合物中添加由重量比3:2:5的碳酸鋰、氧化釩和LiOH組成的混合物，升高溫度為100oC條件下保溫6小時(shí)，離心得沉淀；（2）制鐵酸鈷：按照重量比1：17：21取改性FeOOH納米棒、CoCl2·6H2O和尿素混合，溶于混合物3倍體積的水中，在高能球磨機(jī)中控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min，混合8h至均勻；（3）制復(fù)合材料：將上述制得的鐵酸鈷清洗后置于管式爐內(nèi)，保護(hù)氣體氛圍下?tīng)t內(nèi)加熱至650℃，然后以30ml/min的流速向管式爐內(nèi)通入還原性氣體，保溫且還原性氣體還原2.5h，隨后在保護(hù)氣體氛圍下冷卻至室溫。進(jìn)一步的，所述步驟（3）中保護(hù)氣體為氮?dú)猓€原氣體為二氧化碳。實(shí)施例2一種高導(dǎo)電率環(huán)保型電極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：（1）制改性FeOOH納米棒：按照重量比1:8取FeCl3·6H2O和水混合，向混合物中添加由重量比3:2:5的碳酸鋰、氧化釩和LiOH組成的混合物，升高溫度為100oC條件下保溫6小時(shí)，離心得沉淀；（2）制鐵酸鈷：按照重量比1：17：21取改性FeOOH納米棒、CoCl2·6H2O和尿素混合，溶于混合物3倍體積的水中，在高能球磨機(jī)中控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min，混合9h至均勻；（3）制復(fù)合材料：將上述制得的鐵酸鈷清洗后置于管式爐內(nèi)，保護(hù)氣體氛圍下?tīng)t內(nèi)加熱至680℃，然后以30ml/min的流速向管式爐內(nèi)通入還原性氣體，保溫且還原性氣體還原2.3h，隨后在保護(hù)氣體氛圍下冷卻至室溫。進(jìn)一步的，所述步驟（3）中保護(hù)氣體為氮?dú)?，還原氣體為二氧化碳。實(shí)施例3一種高導(dǎo)電率環(huán)保型電極復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：（1）制改性FeOOH納米棒：按照重量比1:8取FeCl3·6H2O和水混合，向混合物中添加由重量比3:2:5的碳酸鋰、氧化釩和LiOH組成的混合物，升高溫度為100oC條件下保溫6小時(shí)，離心得沉淀；（2）制鐵酸鈷：按照重量比1：17：21取改性FeOOH納米棒、CoCl2·6H2O和尿素混合，溶于混合物3倍體積的水中，在高能球磨機(jī)中控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min，混合10h至均勻；（3）制復(fù)合材料：將上述制得的鐵酸鈷清洗后置于管式爐內(nèi)，保護(hù)氣體氛圍下?tīng)t內(nèi)加熱至700℃，然后以30ml/min的流速向管式爐內(nèi)通入還原性氣體，保溫且還原性氣體還原2h，隨后在保護(hù)氣體氛圍下冷卻至室溫。進(jìn)一步的，所述步驟（3）中保護(hù)氣體為氮?dú)?，還原氣體為二氧化碳。表1電極復(fù)合材料的性能導(dǎo)電材料20mA/g充放電下比容量：mAh/g電子電導(dǎo)率S/cm離子擴(kuò)散系數(shù)：cm2/S實(shí)施例11427.6*10-85.6*10-15實(shí)施例21447.9*10-85.5*10-15實(shí)施例31437.5*10-85.7*10-15以上所述并非是對(duì)本發(fā)明的限制，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的前提下，還可以做出若干變化、改型、添加或替換，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3