g，按摩爾比為1:3. 2,溶于5ml水中， 攪拌溶解、反應(yīng)，得到透明的1，3, 5-苯三酸鉀溶液；
[0069] (2)將1，3,5_苯三酸鉀溶液，加入50ml無水乙醇中，依次經(jīng)過攪拌、過濾，得到1， 3, 5-苯三酸鉀白色沉淀；
[0070] (3)用熱乙醇洗滌1，3，5-苯三酸鉀沉淀，將洗滌后的1，3，5-苯三酸鉀沉淀，置于 70°C的烘箱，干燥，得到1，3,5_苯三酸鉀I. 57g。
[0071] 基于上述得到的1，3, 5-苯三酸鉀的電極材料的制備方法，其具體步驟為：將得 到的1，3,5_苯三酸鉀與乙炔黑導電添加劑和聚乙烯吡咯烷酮粘結(jié)劑按質(zhì)量比5. 5:3. 5:1 混合，經(jīng)制漿，得到混合漿料，再將混合漿料涂布于銅箱集流體上，置于烘箱中，l〇〇°C干燥， 5h，得到1，3, 5-苯三酸鉀電極材料。
[0072] 本發(fā)明以1，3,5_苯三酸、氫氧化鉀摩爾比為1:3. 2,加入不同其它沉淀劑制備1， 3, 5-苯三酸鉀，其制備方法和實驗例4相同，實驗結(jié)果如表4所示：摩爾比為1:3. 2,加入不 同沉淀劑對1，3, 5-苯三酸鉀質(zhì)量的影響。
[0073] 表4 :摩爾比為1:3. 2,加入不同沉淀劑對1，3,5_苯三酸鉀質(zhì)量的影響
[0074]
[0075] 如表4所示，1，3, 5-苯三酸與氫氧化鉀摩爾比為1:3. 2,加入不同沉淀劑時，分別 得到不同的1，3,5_苯三酸鉀質(zhì)量。由表3可知，沉淀劑為乙醇時，反應(yīng)得到的1，3,5_苯三 酸鉀質(zhì)量最多。
[0076] 實驗例5
[0077] 本發(fā)明的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽的制備方法，其具體步驟如下：
[0078] (1)稱取1，2,4-苯三酸L 05g、一水合氫氧化鋰(λ 68g，按摩爾比為1:3. 2,溶于 5ml水中，攪拌溶解、反應(yīng)，得到透明的1，3, 5-苯三酸鋰溶液；
[0079] (2)將1，2,4_苯三酸鋰溶液，加入50ml無水乙醇中，依次經(jīng)過攪拌、過濾，得到1， 2,4-苯三酸鋰白色沉淀；
[0080] (3)用熱乙醇洗滌1，2,4_苯三酸鋰沉淀，將洗滌后的1，2,4_苯三酸鋰沉淀，置于 70°C的烘箱，干燥，得到1，2,4_苯三酸鋰I. llg。
[0081] 基于上述得到的1，2,4-苯三酸鋰的電極材料的制備方法，其具體步驟為：將得 到的1，2,4_苯三酸鋰與乙炔黑導電添加劑和聚乙烯吡咯烷酮粘結(jié)劑按質(zhì)量比5. 5:3. 5:1 混合，經(jīng)制漿，得到混合漿料，再將混合漿料涂布于銅箱集流體上，置于烘箱中，l〇〇°C干燥， 5h，得到1，2,4-苯三酸鋰電極材料。
[0082] 本發(fā)明用1，2,4-苯三酸分別與氫氧化鈉、氫氧化鉀以摩爾比為1:3. 2,加入沉淀 劑乙醇，分別制備1，2，4-苯三酸鈉、1，2，4-苯三酸鉀，其制備方法和實驗例5相同，實驗結(jié) 果如表5所示：1，2,4-苯三酸與不同金屬氫氧化物反應(yīng)對苯三酸鹽質(zhì)量的影響。
[0083] 表5 :1，2,4-苯三酸與不同金屬氫氧化物反應(yīng)對苯三酸鹽質(zhì)量的影響
[0084]
[uuat3」 卯衣b所不，i，2,4-本二酸與個N筮屑虱氧化籾漢勝侍到的個NMM的本二酸 鹽。當1，2,4-苯三酸與一水合氫氧化鋰、氫氧化鈉分別都以摩爾比為1:3. 2,加入的相同的 沉淀劑乙醇時，分別反應(yīng)得到不同質(zhì)量的苯三酸鹽，其中，反應(yīng)得到的1，2,4_苯三酸鋰質(zhì) 量為I. llg，反應(yīng)得到的1，2,4-苯三酸鈉質(zhì)量為I. 13g，反應(yīng)得到的1，2,4-苯三酸鉀質(zhì)量 為 I. 46g。
[0086] 實驗例6
[0087] 本發(fā)明的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽的制備方法，其具體步驟如下：
[0088] (1)稱取1，2,3-苯三酸1.058、一水合氫氧化鋰0.688，按摩爾比為1 :3.2，溶于 5ml水中，攪拌溶解、反應(yīng)，得到透明的1，2, 3-苯三酸鋰溶液；
[0089] (2)將1，2,3_苯三酸鋰溶液，加入50ml無水乙醇中，依次經(jīng)過攪拌、過濾，得到1， 2, 3-苯三酸鋰白色沉淀；
[0090] (3)用熱乙醇洗滌1，2,3_苯三酸鋰沉淀，將洗滌后的1，2,3_苯三酸鋰沉淀，置于 70°C的烘箱，干燥，得到1，2,3_苯三酸鋰1.06g。
[0091] 基于上述得到的1，2,3-苯三酸鋰的電極材料的制備方法，其具體步驟為：將得 到的1，2,3_苯三酸鋰與乙炔黑導電添加劑和聚乙烯吡咯烷酮粘結(jié)劑按質(zhì)量比5. 5:3. 5:1 混合，經(jīng)制漿，得到混合漿料，再將混合漿料涂布于銅箱集流體上，置于烘箱中，l〇〇°C干燥， 5h，得到1，2, 3-苯三酸鋰電極材料。
[0092] 本發(fā)明用1，2, 3-苯三酸分別與氫氧化鈉、氫氧化鉀以摩爾比為1:3. 2,加入乙醇 沉淀劑，分別制備1，2，3-苯三酸鈉、1，2，3-苯三酸鉀，其制備方法和實驗例6相同，實驗結(jié) 果如表6所示：1，2, 3-苯三酸與不同金屬氫氧化物反應(yīng)對苯三酸鹽質(zhì)量的影響。
[0093] 如表6所示，1，2，3-苯三酸與不同金屬氫氧化物反應(yīng)得到的不同質(zhì)量的苯三酸 鹽。當1，2, 3-苯三酸與一水合氫氧化鋰、氫氧化鈉分別都以摩爾比為1:3. 2,加入的相同的 沉淀劑乙醇時，分別反應(yīng)得到不同質(zhì)量的苯三酸鹽，其中，反應(yīng)得到的1，2, 3-苯三酸鋰質(zhì) 量為l.〇6g，反應(yīng)得到的1，2,3_苯三酸鈉質(zhì)量為I. 13g，l，2,3-苯三酸鉀質(zhì)量為1.43g。
[0094] 表6 :1，2, 3-苯三酸與不同金屬氫氧化物反應(yīng)對苯三酸鹽質(zhì)量的影響
[0095]
[0096] 本發(fā)明對所有的實施例的一種用作電極材料的新型苯三酸鹽和基于新型苯三酸 鹽的電極材料的性質(zhì)進行檢測。任選實施例1，結(jié)合圖1、圖2、圖3,以實施例1為例說明一 種用作電極材料的新型苯三酸鹽和基于新型苯三酸鹽的電極材料的性質(zhì)進行檢測。
[0097] 圖1為實施例1中1，3, 5-苯三酸鋰的紅外圖譜，橫坐標為波數(shù)1/ λ，單位為cm \ 縱坐標為吸光強度T%，如圖所示，在1700cm 1附近苯三酸羰基特征吸收峰消失，在1572cm 1 和1397cm 1出現(xiàn)兩個強峰，分別歸結(jié)為羧酸根的不對稱伸縮振動和羧基的對稱伸縮振動， 表明羧基上的質(zhì)子已全部脫掉，與金屬離子形成有機鹽。
[0098] 圖2為實施例1所制備的包含1，3, 5-苯三酸鋰的電極材料的充放電曲線，其橫坐 標為材料的比容量（sepecific capacity)，單位為mAh/g，縱坐標為電壓（voltage)，單位 為V ;如圖所示，呈上升的曲線1表示循環(huán)1次的充電數(shù)據(jù)，呈下降的曲線1表示循環(huán)1次 的放電數(shù)據(jù)；呈上升的曲線2表示循環(huán)2次的充電數(shù)據(jù)，呈下降的曲線2表示循環(huán)2次的放 電數(shù)據(jù)；呈上升的曲線3表示循環(huán)10次的充電數(shù)據(jù)，呈下降的曲線3表示循環(huán)10次的放電 數(shù)據(jù)；呈上升的曲線4表示循環(huán)50次的充電數(shù)據(jù)，呈下降的曲線4表示循環(huán)50次的放電數(shù) 據(jù)；首次放電比容量為529mAh · g \首次充電比容量為HOmAh · g \電極材料比容量先下 降后回升，循環(huán)50次時的充放電比容量為220mAh · g \228mAh · g \庫侖效率為96. 5%。
[0099] 圖3為實施例1所制備的包含1，3, 5-苯三酸鋰的電極材料，分別在不同電流密度 (17,34,170,340,1700,1711^.81)下的充放電循環(huán)圖。圖中，灰色部分表示在不同電流密 度放電變化情況，黑色區(qū)域表示在不同電流密度充電變化情況；由圖可知，該電極材料在大 電流密度下充放電后，再次回到小電流密度下，依舊能夠原先的充放電比容量，表明材料在 大電流充放電過程中能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0100] 本發(fā)明的實施例2、實施例3、實施例4、實施例5和實施例6制備的一種用作電極 材料的新型苯三酸鹽和基于新型苯三酸鹽的電極材料的性質(zhì)檢測結(jié)果都和實施例1相當， 都具有導電良好、循環(huán)穩(wěn)定的特點。
[0101] 由以上實施例可知，本發(fā)明一種用作電極材料的新型苯三酸鹽成本低廉，合成方 法簡便易行。
[0102] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳案例，并不對本發(fā)明做出任何限制，凡是針對本發(fā)明 技術(shù)內(nèi)容對以上實施案例所做的任何簡單修改、變更、模仿均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于電極材料的新型苯三酸鹽，其特征在于，其原料組分為苯三甲酸同系物和 堿金屬離子形成的有機鹽，其化學通式為[M 3L]，其中，L為苯三甲酸同系物，M為堿金屬離 子。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽，其特征在于，所述化學 通式[M3L]中，L為1，3, 5-苯三酸、1，2,4-苯三酸或1，2, 3-苯三酸；M為Li+、Na+或K+。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： (1) 將苯三酸和金屬氫氧化物溶于水中，攪拌溶解、反應(yīng)，得到苯三酸鹽溶液； (2) 在苯三酸鹽溶液中加入沉淀劑，攪拌混勻，依次進行抽濾、分離、沉淀、干燥，得到白 色的苯三酸鹽沉淀； (3) 用熱乙醇或熱甲醇洗滌苯三酸鹽沉淀，得到高純度的新型苯三酸鹽。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽的制備方法，其特征在 于，所述金屬氫氧化物為氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽的制備方法，其特征在 于，所述苯三酸與金屬氫氧化物的摩爾比為1:3~1:4。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電極材料的新型苯三酸鹽的制備方法，其特征在 于，所述沉淀劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃或氯仿。7. -種電極材料的制備方法，基于權(quán)利要求1所述的用于電極材料的新型苯三酸鹽， 其特征在于，包括以下步驟：將新型苯三酸鹽與導電添加劑、粘結(jié)劑混合，經(jīng)制漿得到混合 漿料，然后將混合漿料涂布于集流體上，置于烘箱中干燥，即得。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型苯三酸鹽用于電極材料的制備方法，其特征在于， 所述為Super-P、乙炔黑、石墨稀或碳納米管。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型苯三酸鹽用于電極材料的制備方法，其特征在于， 所述粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯吡咯烷酮。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型苯三酸鹽用于電極材料的制備方法，其特征在于， 所述新型苯三酸鹽與導電添加劑、粘結(jié)劑的質(zhì)量比為：5. 5:3. 5:1。
【專利摘要】本發(fā)明屬新能源材料領(lǐng)域，公開了一種用于電極材料的新型苯三酸鹽及其制備方法。其原料組分為苯三甲酸同系物和堿金屬離子形成的有機鹽，其制備方法為：先將苯三甲酸和金屬氫氧化物溶于水中，攪拌溶解、反應(yīng)，再加入沉淀劑，攪拌混勻，依次進行抽濾、分離、沉淀、干燥，得到白色的苯三酸鹽沉淀，最后用熱乙醇或熱甲醇提純苯三酸鹽沉淀，得到高純度的新型苯三酸鹽。本發(fā)明的基于新型苯三酸鹽的電極材料的制備方法，其具體步驟為：將新型苯三酸鹽與導電添加劑、粘結(jié)劑混合，制漿，得到混合漿料，再將混合漿料涂布于集流體上，干燥，即得到安全性好、比容量高和循環(huán)穩(wěn)定的新型苯三酸鹽電極材料。
【IPC分類】H01M4/36, H01M4/60
【公開號】CN105047865
【申請?zhí)枴緾N201510316187
【發(fā)明人】茍蕾, 劉丹, 夏霽雯, 劉鵬剛, 樊小勇, 李東林
【申請人】長安大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月10日