Ag—1的電流密度下循環(huán)200圈后放電容量為312mAh g—S具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0036]實(shí)施例2
[0037]—種石墨化碳包覆錳氧氟化物材料，其制備方法包括以下步驟:
[0038]I)配制飽和的氫氧化鈉異丙醇溶液，攪拌均勻待用；取60ml全氟磺酸樹脂溶液置于三口燒瓶中，磁力攪拌均勻；按照錳源和全氟磺酸樹脂溶液提供的Mn和C質(zhì)量比為8:1的比例稱取乙酸錳，加入I Oml去離子水中，磁力攪拌均勻溶解，得均勻的乙酸錳溶液；
[0039]2)向全氟磺酸樹脂溶液中緩慢滴加乙酸錳溶液，混合攪拌lh，得混合液I;
[0040]3)向混合溶液I中緩慢滴加配制好的氫氧化鈉異丙醇溶液，調(diào)節(jié)其pH為6，磁力攪拌反應(yīng)4h，得混合液II，將混合液II置于50°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥12h。
[0041 ] 4)將干燥后產(chǎn)物放入氧化鋁瓷舟中，并置于管式爐中，首先在室溫下以lOOmL/min的高純Ar氣流吹掃2h，然后將氣流減小至60mL/min，以l°C/min的速率升溫至600°C進(jìn)行焙燒碳化，保溫60min，隨爐冷卻至室溫，得黑色粉末，即石墨化碳包覆錳氟氧化物材料。
[0042]將本實(shí)施例制備的石墨化碳包覆錳氟氧化物材料應(yīng)用于制備鋰離子電池負(fù)極，其在50mAg—1的電流密度下循環(huán)60圈后放電容量為645mAhg—S在200mAg—1的電流密度下循環(huán)200圈后放電容量為721mAh g—S具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0043]實(shí)施例3
[0044]—種石墨化碳包覆錳氧氟化物材料，其制備方法包括以下步驟:
[0045]I)配制飽和的氫氧化鈉異丙醇溶液，攪拌均勻待用；取60ml全氟磺酸樹脂溶液置于三口燒瓶中，磁力攪拌均勻；按照錳源和全氟磺酸樹脂溶液提供的Mn和C質(zhì)量比為8:1的比例稱取硫酸錳，加入1ml去離子水中，磁力攪拌均勻溶解，得均勻的硫酸錳溶液；
[0046]2)向全氟磺酸樹脂溶液中緩慢滴加硫酸錳溶液，混合攪拌Ih，得混合液I;
[0047]3)向混合溶液I中緩慢滴加配制好的氫氧化鈉異丙醇溶液，調(diào)節(jié)其pH為8，磁力攪拌反應(yīng)Sh，得混合液II，將混合液II置于80°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥Sh。
[0048]4)將干燥后產(chǎn)物放入氧化鋁瓷舟中，并置于管式爐中，首先在室溫下以lOOmL/min的高純Ar氣流吹掃2h，然后將氣流減小至60mL/min，以5°C/min的速率升溫至800°C進(jìn)行焙燒碳化，保溫90min，隨爐冷卻至室溫，得黑色粉末，即石墨化碳包覆錳氟氧化物材料。
[0049]將本實(shí)施例制備的石墨化碳包覆錳氟氧化物材料應(yīng)用于制備鋰離子電池負(fù)極，其在50mAg—1的電流密度下循環(huán)60圈后放電容量為535mAhg—S在200mAg—1的電流密度下循環(huán)200圈后放電容量為425mAh g—S具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0050]實(shí)施例4
[0051 ] 一種石墨化碳包覆錳氧氟化物材料，其制備方法包括以下步驟:
[0052]I)配制飽和的氫氧化鈉異丙醇溶液，攪拌均勻待用；取60ml全氟磺酸樹脂溶液置于三口燒瓶中，磁力攪拌均勻；按照錳源和全氟磺酸樹脂溶液提供的Mn和C質(zhì)量比為4:1的比例稱取硫酸錳，加入1ml去離子水中，磁力攪拌均勻溶解，得均勻的硫酸錳溶液；
[0053]2)向全氟磺酸樹脂溶液中緩慢滴加硫酸錳溶液，混合攪拌lh，得混合液I;
[0054]3)向混合溶液I中緩慢滴加配制好的氫氧化鈉異丙醇溶液，調(diào)節(jié)其pH為7，磁力攪拌反應(yīng)Sh，得混合液II，將混合液II置于60°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥1h;
[0055]4)將干燥后產(chǎn)物放入氧化鋁瓷舟中，并置于管式爐中，首先在室溫下以lOOmL/min的高純Ar氣流吹掃2h，然后將氣流減小至60mL/min，以10°C/min的速率升溫至900°C進(jìn)行焙燒碳化，保溫6h，隨爐冷卻至室溫，得黑色粉末，即石墨化碳包覆錳氟氧化物材料。
[0056]將本實(shí)施例制備的石墨化碳包覆錳氟氧化物材料應(yīng)用于制備鋰離子電池負(fù)極，其在50mAg—1的電流密度下循環(huán)60圈后放電容量為417mAhg—S在200mAg—1的電流密度下循環(huán)200圈后放電容量為521mAh g—S具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0057]本發(fā)明所列舉的各原料配比都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，本發(fā)明的工藝參數(shù)的上下限取值以及區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨化碳包覆錳氟氧化物材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將錳源溶于水中，攪拌均勻得錳源溶液備用;配制均勻的氫氧化鈉堿性溶液備用； 2)將錳源溶液與全氟磺酸樹脂溶液混合，攪拌均勻得混合液I; 3)用氫氧化鈉堿性溶液調(diào)節(jié)混合液I的pH值，攪拌反應(yīng)4?8h，得混合液II，然后將混合液II進(jìn)行干燥； 4)將步驟3)所得干燥產(chǎn)物進(jìn)行焙燒炭化，得所述的石墨化碳包覆錳氟氧化物材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉堿性溶液為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鈉異丙醇溶液或氫氧化鈉乙醇溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述錳源為硝酸錳、硫酸錳或乙酸錳。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述錳源與全氟磺酸樹脂溶液的添加量分別以提供的Mn和C元素為準(zhǔn)，其中Mn元素和C元素的質(zhì)量比為8:1?1:16。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3)所述pH值為6?8。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述3)所述干燥溫度為50?80°C，干燥時(shí)間為8?12h。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述焙燒炭化溫度為600?900°C，升溫速率為0.5?10°C/min，保溫時(shí)間為I?6h。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述焙燒炭化步驟采用的氣氛為氬氣或氮?dú)狻?.權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述制備方法制備的石墨化碳包覆猛氟氧化物材料，其特征在于，它由石墨化碳包覆錳氟氧化物納米顆粒而成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨化碳包覆錳氟氧化物材料，采用錳源與全氟磺酸樹脂溶液混合碳化后制備而成，具體步驟為：將錳源溶液與全氟磺酸樹脂混合并攪拌均勻，然后調(diào)節(jié)溶液pH，攪拌反應(yīng)后，依次進(jìn)行干燥、焙燒碳化，得所述石墨化碳包覆錳氟氧化物材料。本發(fā)明所得材料中的碳呈石墨化狀態(tài)，極大提高了材料的離子和電子傳輸速率，可作用高循環(huán)穩(wěn)定性鋰離子電池負(fù)極材料，且涉及的制備工藝簡(jiǎn)單，合成時(shí)間短，適合推廣應(yīng)用。
【IPC分類】H01M4/58, B82Y30/00, H01M4/50, H01M4/36, H01M4/62, H01M10/0525, B82Y40/00
【公開號(hào)】CN105514374
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510919439
【發(fā)明人】唐浩林, 魏希, 王銳, 蔡世昌, 曾燕
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日