一种纳米硅胶体电解质制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米硅胶体电解质，它除了硫酸电解质以外，还包含有磷酸、硅酸钠、硫酸钠、无水乙醇及去离子水等化学成分。催化剂的介入提高了离子迁移的速度，使之成为一种高性能的纳米硅胶体电解质，降低了内阻，提高了容量。本发明专利技术使用的硅酸钠经过特殊工艺处理后，其二氧化硅粒径控制在１～１００纳米之间，胶体的凝胶时间可以人工控制，避免了凝胶后灌注难以发挥其特性的弊病，胶体的包容性解决了电解液分层影响蓄电池寿命的顽疾，因此延长了蓄电池循环寿命、增强了抗低温性能。

【技术实现步骤摘要】
1同)，以0.45mA/cm2的充放电电流密度充放电，充放电电压为3.0-4.3V、3.0-4.9V 时，最大放电容量分别达到126.54mAh/g和170.12mAh/g，首次库仑效率分别为 96.6%和97.8%,循环40周后的容量保持率分别为97.8%和86.7%。实施例7将原料草酸锂、五氧化二钒、磷酸二氢铵和柠檬酸经过球磨粉碎至亚微米 或纳米尺度，准确称取草酸锂75.0克、五氧化二钒90.2克、磷酸二氢铵169.3 克和柠檬酸206.2克。将柠檬酸溶于800毫升90'C去离子水中，恒温搅拌1小 时；将草酸锂、五氧化二钒和磷酸二氢铵混合后在500 r/min的转速下球磨0.5 小时，然后将混合物加入柠檬酸溶液中，在90。C下恒温搅拌1小时，直至反应兀生°将上述样品在500 r/min的转速下球磨0.5小时，在360。C条件下喷雾干燥制 粒，然后将产物置于氩气保护下在管式炉中在20(TC下处理4小时，自然冷却 后得到磷酸钒锂的前驱体。所得磷酸钒锂的前驱体在1100 r/min的转速下采用融合机融合处理0.5小时 后，置于氩气保护下在管式炉中950'C下处理5小时，自然冷却至室温，经过 1100r/min融合处理0.5小时后经过粉碎、整形、分级后得到锂离子电池正极材 料磷酸钒锂。将上述磷酸钒锂与2wtn/。环氧树脂混合包覆4.5小时，后在550°C 下碳化处理12小时，制备得到的改性磷酸钒锂材料研磨过200目筛后电化学性 能测试，合成的磷酸钒锂正极材料平均粒度d5C)=7.42 pin,比表面积为14.34 m2/g， 其与金属锂片做负极和对电极组装成模拟电池(方法与实施例1同)，以 0.45mA/cr^的充放电电流密度充放电，充放电电压为3.0-4.3V、 3.0-4.9V时，最 大放电容量分别达到127.05 mAh/g和169.54 mAh/g，首次库仑效率分别为96.9%隔板组装阀控式密封胶体蓄电池，使现有胶体蓄电池存在的问题得到 根本性的解决。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的其组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 30 55 磷酸(HsP04) 0.01 5 硅酸钠(Na2Si03) 0.02 25 硫酸钠(Na2S04) 0.01 12 无水乙醇(CH3CH20H) 0. 01 5去离子水0120) 33 73。 生产方法1、 将上述硫酸加去离子水稀释加催化剂(磷酸)调混待用；2、 将上述硅酸钠加去离子水稀释加催化剂(硫酸钠、无水乙醇 调混待用；3、 将上述两种液体等体积混合即可得到一种高性能的纳米硅胶 体电解质。本专利技术与现有技术比较具有如下的优点:适合使用AGM隔板组装 阀控式密封胶体蓄电池，内阻小、容量大、提高放电性能，杜绝电池 充电鼓胀变形、爆炸等事故，循环寿命提高到450次以上。 具体实施例方式实施例一各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 30.6磷酸(H3P04) 3.6硅酸钠(Na2Si03) 19.7硫酸钠(Na2S04) 0.05无水乙醇(CH3CH20H) 1.3去离子水0120) 45. 2。 生产方法1、 将上述硫酸加去离子水稀释加催化剂(磷酸)调混待用；2、 将上述硅酸钠加去离子水稀释加催化剂(硫酸钠、无水乙醇 调混待用；3、 将上述两种液体等体积混合即可得到一种高性能的纳米硅胶 体电解质。实施例二各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 36. 8磷酸(HsP04) 1.1硅酸钠(Na2Si03) 10. 2硫酸钠(Na2S04) 5. 7无水乙醇(CH3CH20H) 3.5去离子水0120) 42.7。生产方法同实施例一。 实施例三各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 41.9磷酸(跳) 0.5硅酸钠(Na2Si03) 3.1硫酸钠(Na2S04) 1.9无水乙醇(CH3CH20H) 0.6去离子水0120) 52。 生产方法同实施例一。 实施例四各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 34. 2磷酸(H3P04) 0. 06硅酸钠(Na2Si03) 0.8硫酸钠(Na2S04) 3. 3无水乙醇(CH3CH20H) 0.14去离子水0120) 61.5。 生产方法同实施例一。 实施例五各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04 ) 53.1磷酸(H3P0J 0. 01硅酸钠(Na2Si03) 0.06硫酸钠(Na2S04) 1.39无水乙醇(CHaCH20H) 0.04去离子水0120) 45.4。 生产方法同实施例一。 实施例六各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 42磷酸(H3P04) 2.2硅酸钠(Na2Si03) 1.6硫酸钠(Na2S04) 0. 27无水乙醇(CH3CH20H) 1.53去离子水0120) 52.4。 生产方法同实施例一。 实施例七各组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 38磷酸(H3P04) 1.3硅酸钠(Na2Si03) 6. 7硫酸钠(Na2S04) 8.1无水乙醇(CHaCH20H) 3.5去离子水0120) 42.4。生产方法同实施例一。实施例八各组分的重量比例如下:分析纯硫酸(H2S04) 43磷酸(H3P0》 2.9硅酸钠(Na2Si03) 11.5硫酸钠(Na2S04) 0. 3无水乙醇(CH3CH20H) 0.8去离子水0120) 41.5。生产方法同实施例一。使用本专利技术的纳米硅胶体电解质，灌注6 — DZJM—10型 (12V10Ah)蓄电池，该纳米硅胶体蓄电池的性能指标如下初始5A 放电至终止电压10. 5V，放电时间165 175分钟(标准120分钟)， 低温放电148分钟(标准84分钟)，深放电循环寿命大于450次(标 准^350次)。权利要求1、一种纳米硅胶体电解质，它的特征在于其组分包括有分析纯硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、硅酸钠(Na2SiO3)、硫酸钠(Na2SO4)、无水乙醇(CH3CH2OH)及去离子水(H2O)。2、 根据权利要求1所述的一种纳米硅胶体电解质，其特征在于 其组分的重量比例如下分析纯硫酸(H2S04) 30 55 磷酸(,4) 0.01 5 硅酸钠(Na2Si03) 0.02 25 硫酸钠(Na2S04) 0.01 12 无水乙醇(CH3CH2OH) 0.01 5去离子水饥0) 33 73。全文摘要本专利技术公开了一种纳米硅胶体电解质，它除了硫酸电解质以外，还包含有磷酸、硅酸钠、硫酸钠、无水乙醇及去离子水等化学成分。催化剂的介入提高了离子迁移的速度，使之成为一种高性能的纳米硅胶体电解质，降低了内阻，提高了容量。本专利技术使用的硅酸钠经过特殊工艺处理后，其二氧化硅粒径控制在1～100纳米之间，胶体的凝胶时间可以人工控制，避免了凝胶后灌注难以发挥其特性的弊病，胶体的包容性解决了电解液分层影响蓄电池寿命的顽疾，因此延长了蓄电池循环寿命、增强了抗低温性能。文档编号H01M10/10GK101106204SQ20071001246公开日2008年1月16日 申请日期2007年8月15日 优先权日2007年8月15日专利技术者于文学, 张梦乔 申请人:于文学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米硅胶体电解质，它的特征在于：其组分包括有分析纯硫酸（Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］）、磷酸（Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］）、硅酸钠（Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］）、硫酸钠（Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］）、无水乙醇（ＣＨ↓［３］ＣＨ↓［２］ＯＨ）及去离子水（Ｈ↓［２］Ｏ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于文学，张梦乔，
申请(专利权)人：于文学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]