【技术实现步骤摘要】
本申请涉电池制备，尤其涉及一种防过充热失控负极材料的制备方法、电池及其应用。
技术介绍
1、在当前的
中，针对磷酸铁锂电池的过充问题，已经采取了多种措施来改善其性能。其中一种常见的方法是在电解液中添加特殊的添加剂，比如穿梭剂和阻燃剂。
2、穿梭剂在正常充电电压下是稳定的，不会发生任何反应，但是一旦电池发生过充，这些穿梭剂就会在特定的电压下发生氧化还原反应。这种反应能够以一种可逆的方式消耗掉多余的电能，从而有效地保护电池免受过充的损害。而阻燃添加剂的引入则进一步提高了电解液在过充情况下的安全性，防止了可能发生的火灾或爆炸事故。
3、然而，这些添加剂在过充过程中可能会发生分解，导致在电极表面得到聚合物或钝化的固体电解质界面(solid electrolyte interphase，sei)膜。这些物质的得到会增加电池的内阻，从而降低电池的充放电性能。
技术实现思路
1、本申请提供一种防过充热失控负极材料的制备方法、电池及其应用，其能够制备低成本、无毒且高效的防过充热失控负极材料。
2、第一方面，本申请提供了一种防过充热失控负极材料的制备方法，制备方法包括：
3、步骤s100：将乳化沥青按照预设固液比在蒸馏水中进行机械搅拌，并得到第一溶液；
4、上述步骤s100中，将乳化沥青按照预先设定的固液比例加入到蒸馏水中，并通过机械搅拌的方式进行充分混合，从而得到第一溶液。采用沥青作为原料，不仅能够实现对废弃物的有效再利用，而且能够
5、步骤s200：在第一溶液内添加预设质量比的氨氯铂、柠檬酸铁铵和氯化钠，并得到第二溶液；
6、在上述步骤s200中，通过在第一溶液内添加预设质量比的氨氯铂、柠檬酸铁铵和氯化钠，可以得到所需的中间产物第二溶液，通过这种方式，可以在溶液中引入特定的化学物质，为后续的化学反应奠定基础。
7、步骤s300：加热第二溶液并搅拌，第二溶液中的溶质相互反应并得到第三溶液；
8、在这个过程中，通过精确控制加热温度和搅拌速度，可以确保化学反应的充分进行。通过此步骤，可以将氨氯铂、柠檬酸铁铵、氯化钠以及乳化沥青等化学物质进行反应，从而形成特定的配合物或沉淀。这种第三溶液中所含有的特定配合物或沉淀，为后续步骤提供了必要的化学基础。
9、步骤s400：冷冻干燥第三溶液，并得到第一固体组合物；
10、通过冷冻干燥技术，可以有效地将溶液中的溶剂部分去除，同时保留溶质部分的结构和性质。
11、步骤s500：将第一固体组合物在加热腔内加热至第一预设温度并保温，以得到第二固体组合物；
12、在加热腔内，通过精确控制加热温度和保温时间，可以使得第一固体组合物发生进一步的化学变化，从而得到性能更优的第二固体组合物。相较于第一固体组合物，第二固体组合物在结构和性质上都有所提升。
13、步骤s600：将第二固体组合物冷却至室温并研磨；
14、通过将第二固体组合物冷却至室温，可以避免在研磨过程中由于温度过高而引起的物质性质变化。研磨过程可以将固体组合物破碎成更细小的颗粒，这不仅有助于提高材料的反应活性，还能够增加其在后续应用中的均匀性。
15、步骤s700：将研磨后的第二固体组合物在加热腔内加热至第二预设温度并保温，以得到第三固体组合物；
16、通过二次加热处理，可以进一步改善材料的性能。这种处理方式适用于本申请这种需要提高材料稳定性和均匀性的场合。第三固体组合物是基于第二固体组合物经过研磨后的进一步加热处理得到的，因此，其性能和均匀性相较于第二固体组合物都有了显著的提升。
17、步骤s800：用蒸馏水洗涤第三固体组合物，干燥后得到防过充热失控负极材料；
18、在上述步骤中，通过使用蒸馏水对第三固体组合物进行细致的洗涤，可以确保所有潜在的杂质和不需要的化学物质被彻底清除，从而保证了负极材料的纯净度和性能。
19、其中，在加热腔内填充保护气体，防过充热失控负极材料为具有负载型pt/fe2o3催化剂的负极石墨材料。
20、在加热腔内填充保护气体，可以防止材料在高温下被氧化。最终得到的防过充热失控负极材料是一种负载型pt/fe2o3催化剂的负极石墨材料，该材料能够有效防止电池在过充状态下发生热失控现象，从而提高电池的安全性能。
21、本申请以低成本、绿色的方式改善负极材料同时采用沥青变废为宝，制备了一种pt/fe2o3负载型催化剂复合负极材料，即采用固相烧结-机械研磨-固相烧结，最终制备一种防过充热失控的电池。pt/fe2o3负载型催化剂的磷酸铁锂电池在热失控测试中延长了co浓度达到峰值的时间，有效防止热失控的发生，同时避免其他有毒气体的大量生成，温度检测证明本方法可有效降低了电池在热失控中的产热，避免电池因过充造成材料晶体的破坏，有助于提高磷酸铁锂电池的安全性。
22、在一些示例中，基于上述的步骤s100，乳化沥青的预设固液比为1g/ml:20g/ml，乳化沥青在蒸馏水中进行机械搅拌的搅拌时间为0.25h-1h，以得到第一溶液。
23、根据上述步骤s100，所涉及的乳化沥青的预设固液比被设定为1克每毫升对20克每毫升，即1g/ml:20g/ml。在这个比例下，乳化沥青被置于蒸馏水中，并通过机械搅拌的方式进行处理。搅拌过程持续的时间范围是从0.25小时到1小时不等，通过这样的处理，可以成功地制备出所需的乳化沥青的第一溶液。
24、在一些示例中，基于上述的步骤s200，在第一溶液内添加预设质量比的氨氯铂、柠檬酸铁铵和氯化钠，并得到第二溶液的步骤中：
25、氨氯铂、柠檬酸铁铵、氯化钠和乳化沥青的预设质量比为：1:5:5:89；
26、或者，氨氯铂、柠檬酸铁铵、氯化钠和乳化沥青的预设质量比为：1:3:7:89。
27、根据上述步骤s200，涉及在第一溶液中加入特定质量比的氨氯铂、柠檬酸铁铵以及氯化钠，从而制备出第二溶液的过程。在这个过程中，首先需要准备第一溶液，然后按照预定的配比向其中添加氨氯铂、柠檬酸铁铵和氯化钠。通过这样的步骤，可以得到含有这些成分的第二溶液。
28、在一些示例中，基于上述的步骤s300，加热第二溶液并搅拌，第二溶液中的溶质相互反应并得到第三溶液的步骤包括：
29、将第二溶液加热至40℃-100℃；
30、对加热中的第二溶液搅拌2h-10h，以得到第三溶液。
31、上述步骤中，为了得到第三溶液，需要对第二溶液进行加热和搅拌。具体操作包括将第二溶液加热到40℃到100℃的温度范围内，然后在加热的同时搅拌这个溶液持续2小时到10小时。通过这样的处理，可以确保溶液中的溶质充分反应，从而得到所需的第三溶液。
32、在一些示例中，将第二溶液加热至45℃且在加热过程中搅拌10h后，冷冻干燥12h以得到第一固体组合物；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述乳化沥青的预设固液比为1g/mL:20g/mL，所述乳化沥青在蒸馏水中进行机械搅拌的搅拌时间为0.25h-1h，以得到所述第一溶液。
3.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述在所述第一溶液内添加预设质量比的氨氯铂、柠檬酸铁铵和氯化钠，并得到第二溶液的步骤中：
4.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述加热所述第二溶液并搅拌，所述第二溶液中的溶质相互反应并得到第三溶液的步骤包括：
5.如权利要求4所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，将所述第二溶液加热至45℃且在加热过程中搅拌10h后，冷冻干燥12h以得到所述第一固体组合物；
6.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述第一固体组合物在加热腔内加热至第一预设温度并保温，以得到第二固体组合物的步骤包括：
7.如权利要求1所
8.如权利要求7所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，在所述加热腔内填充氮气，所述第二固体组合物放置于所述加热腔内，以5℃的加热速率升温至750℃，保温12h以得到所述第三固体组合物；
9.一种电池，其特征在于，所述电池中的负极材料采用如权利要求1至8中任一项所述的防过充热失控负极材料的制备方法制成。
10.一种用电设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述乳化沥青的预设固液比为1g/ml:20g/ml，所述乳化沥青在蒸馏水中进行机械搅拌的搅拌时间为0.25h-1h，以得到所述第一溶液。
3.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述在所述第一溶液内添加预设质量比的氨氯铂、柠檬酸铁铵和氯化钠，并得到第二溶液的步骤中：
4.如权利要求1所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，所述加热所述第二溶液并搅拌，所述第二溶液中的溶质相互反应并得到第三溶液的步骤包括：
5.如权利要求4所述的防过充热失控负极材料的制备方法，其特征在于，将所述第二溶液加热至45℃且在加热过程中搅拌10h后，冷冻干燥12h以得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文，常清泉，张斌，
申请(专利权)人：兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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