一种用于高温电解液的电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高温电解液的电极材料，以重量百分数计，其原料包括以下含量的组分：α型二氧化锰纳米材料30~40%、氧化石墨烯10~20%、Ni

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温电解液的电极材料及其制备方法
本专利技术属于电解液
，具体涉及一种用于高温电解液的电极材料及其制备方法。
技术介绍
近几年，我国动力电池产业日新月异，技术路线呈现多元化发展趋势。由于电解液是配方性产品，其与下游客户的适配性很重要，因此电解液产品的一个重要特点就是定制化，需要根据锂电池的正极材料种类、电池形状、电池性能（比如温度范围等）才能最终决定电解液的配方。也正是因为这个特点，电解液的研发也要紧紧跟随电池技术发展趋势。纵观国内外动力电池市场，普通的磷酸铁锂、锰酸电池电解液价格自2016年以来一路下跌；而耐高温、耐高压、阻燃的新型电解液或添加剂的技术，甚至是固态电解质，短期内不容易被大规模攻克，将成为未来的重要研发方向。随着锂离子电池应用的迅速发展，锂离子电池应用范围的要求也越来越宽。电解液作为锂离子电池核心三要素之一，对锂离子电池的使用温度范围有着决定性的作用。目前商业化应用最广的电解液体系为六氟磷酸锂的混合碳酸酯溶液，该体系中的溶质会在高温时分解，对水敏感，易产生HF腐蚀集流体、破坏SEI膜和电极活性物质，使电池性能迅速衰减，难于在高温下使用；电解液的溶剂的凝固点高，低温下电导率低，低温容量发挥小。针对现有电解液体系的不足，一般会从溶质、溶剂和添加剂三个方面入手，寻找能替代六氟磷酸锂的锂盐以提高电池的高温性能，但是很少有从电极材料方面的改进来提高电解液的高温性能研究。基于上述现有技术的启示，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种用于高温电解液的电极材料及其制备方法，能够有效改进现有技术。本专利技术人经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于高温电解液的电极材料及其制备方法。该制备方法工艺简单，且得到的电极材料具有高活性和高稳定性。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提供了一种用于高温电解液的电极材料，以重量百分数计，其原料包括以下含量的组分：α型二氧化锰纳米材料30~40%、氧化石墨烯10~20%、Ni0.9TiO330~60%。前述的用于高温电解液的电极材料，其中，所述所述α型二氧化锰纳米材料的结构为无定形的或结晶形的。前述的用于高温电解液的电极材料，其中，所述α型二氧化锰纳米材料包括棒状、线状、颗粒状、片状、薄片以及粉末状的α型二氧化锰纳米材料。本专利技术的目的及解决其技术问题还通过采用以下技术方案来实现。本专利技术还提供了一种用于高温电解液的电极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）采用固相反应法合成Ni0.9TiO3；（2）将α型二氧化锰纳米材料、氧化石墨烯以及Ni0.9TiO3按照配比称重，加入球磨机中球磨，干燥过筛后得到混合粉末；（3）将所述混合粉末经煅烧、保温、冷却至室温后，即得到用于高温电解液的电极材料。前述的制备方法，其中，步骤（1）中所述Ni0.9TiO3是按照以下步骤合成的：以氧化镍和二氧化钛为原料、以丙酮作为球磨分散剂进行球磨，然后经干燥、煅烧、研磨，即制得粉末状的Ni0.9TiO3。前述的制备方法，其中，所述球磨时间为20min，转速为1000r/min。前述的制备方法，其中，所述煅烧条件为：温度1200~1300℃，时间8~10h。前述的制备方法，其中，步骤（2）中所述球磨采用湿法球磨法，所述球磨是在以无水乙醇为溶剂、以高纯氧化锆球为研磨介质、球磨12～24h的条件下进行的。前述的制备方法，其中，步骤（3）中所述煅烧条件为：温度1500～1800℃，时间1～10h。前述的制备方法，其中，步骤（3）中所述保温条件为：温度1200～1500℃，时间1～10h。借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术提供了一种用于高温电解液的电极材料，以α型二氧化锰纳米材料、氧化石墨烯以及Ni0.9TiO3为原料制备电极，作为电解质装配的对称电池电极性能优异。本专利技术的电极材料制备方法简单，所得到的的材料稳定性好，用于电解液中具有较高的导电率。综上所述，本专利技术特殊的用于高温电解液的电极材料具有高活性和高稳定性。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1（1）采用固相反应法合成Ni0.9TiO3：用电子天平称取3.5941gNiO(分析纯)，3.734gTiO2(分析纯)。将上述物料放入球磨罐中，加入丙酮分散剂，约为球磨罐体积的2/3，再加入磨球，在转速为1000r/min的球磨机中球磨20min使之混合均匀。将混合均匀的浆料在100℃下干燥半小时，将干燥后的粉末高温炉中在以3℃/min的升温速率升温至1300℃，并保持此温度煅烧8小时，自然冷却至室温，得到Ni0.9TiO3。（2）取α型二氧化锰纳米材料30份、氧化石墨烯20份以及Ni0.9TiO350份加入球磨机中以无水乙醇为溶剂、以高纯氧化锆球为研磨介质，球磨18h，干燥过筛后得到混合粉末。（3）将所述混合粉末在1800℃下煅烧5h，然后在1200℃下保温2h，冷却至室温后，即得到用于高温电解液的电极材料。实施例2（1）采用固相反应法合成Ni0.9TiO3：用电子天平称取3.5941gNiO(分析纯)，3.734gTiO2(分析纯)。将上述物料放入球磨罐中，加入丙酮分散剂，约为球磨罐体积的2/3，再加入磨球，在转速为1000r/min的球磨机中球磨20min使之混合均匀。将混合均匀的浆料在100℃下干燥半小时，将干燥后的粉末高温炉中在以3℃/min的升温速率升温至1200℃，并保持此温度煅烧9小时，自然冷却至室温，得到Ni0.9TiO3。（2）取α型二氧化锰纳米材料30份、氧化石墨烯10份以及Ni0.9TiO360份加入球磨机中以无水乙醇为溶剂、以高纯氧化锆球为研磨介质，球磨24h，干燥过筛后得到混合粉末。（3）将所述混合粉末在1500℃下煅烧8h，然后在1200℃下保温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温电解液的电极材料，以重量百分数计，其原料包括以下含量的组分：α型二氧化锰纳米材料30~40%、氧化石墨烯10~20%、Ni

【技术特征摘要】
1.一种用于高温电解液的电极材料，以重量百分数计，其原料包括以下含量的组分：α型二氧化锰纳米材料30~40%、氧化石墨烯10~20%、Ni0.9TiO330~60%。


2.根据权利要求1所述的用于高温电解液的电极材料，其中，所述所述α型二氧化锰纳米材料的结构为无定形的或结晶形的。


3.根据权利要求2所述的用于高温电解液的电极材料，其中，所述α型二氧化锰纳米材料包括棒状、线状、颗粒状、片状、薄片以及粉末状的α型二氧化锰纳米材料。


4.一种用于高温电解液的电极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）采用固相反应法合成Ni0.9TiO3；
（2）将α型二氧化锰纳米材料、氧化石墨烯以及Ni0.9TiO3按照配比称重，加入球磨机中球磨，干燥过筛后得到混合粉末；
（3）将所述混合粉末经煅烧、保温、冷却至室温后，即得到用于高温电解液的电极材料。


5.根据权利要求4所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：石俊峰，秦建，
申请(专利权)人：江苏可兰素环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32