申请/专利权人：河南师范大学

申请日：2024-01-04

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117542997B

主分类号：H01M4/36

分类号：H01M4/36;H01M4/583;H01M4/58;H01M10/054;C01G49/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.09#公开

摘要：本发明公开了一种碳包覆碱式硫酸铁钾离子电池正极材料的制备方法，通过球磨‑氧化还原法首先将硫酸亚铁七水合物晶体与碳基材料球磨得到碳包覆前驱体，随着球磨时间的增长，可以确保活性材料的涂层完全覆盖，材料的颗粒尺寸逐渐减小，便于后续煅烧后其容量和动力学性能显著增强，然后在管式炉中进行煅烧使其内部发生氧化还原反应后得到FeOHSO4@C纳米复合材料，该纳米复合材料具有优越的储钾性能、高的导电性和结构稳定性，并且经过碳包覆后建立的一维导电内部结构可以大大减少电子的迁移路径，并形成交联的导电网络可用作高性能钾离子电池的正极材料。本发明制备方法简单、绿色无污染、成本较低，易于大批量制备。

主权项：1.一种碳包覆碱式硫酸铁钾离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：步骤S1：碳包覆硫酸亚铁七水合物粉末的制备将蓝色的硫酸亚铁七水合物晶体、碳基材料和玛瑙球磨珠加入到玛瑙球磨罐中进行球磨处理得到碳包覆硫酸亚铁七水合物粉末，所述碳基材料为导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、碳量子点或还原氧化石墨烯中的一种或多种；步骤S2：碳包覆硫酸亚铁前驱体的制备将步骤S1得到的碳包覆硫酸亚铁七水合物粉末置于管式炉中进行低温脱水热处理，使其脱去结晶水变成体积略微膨胀的疏松前驱体，其中低温脱水热处理温度为60~120℃，低温脱水热处理时间为2~48h，低温脱水热处理完成后将其在研钵中研磨均匀得到碳包覆硫酸亚铁前驱体；步骤S3：碳包覆碱式硫酸铁材料的制备将步骤S2得到的碳包覆硫酸亚铁前驱体在空气气氛条件下，以1~2℃min-1的升温速率升温至140~260℃热处理12~30h，得到碳包覆碱式硫酸铁材料，该碳包覆碱式硫酸铁材料具体为FeOHSO4@C纳米复合材料，FeOHSO4@C纳米复合材料中碳含量占FeOHSO4@C纳米复合材料的质量百分比为3%~20%，所述碳包覆碱式硫酸铁材料用于作为钾离子电池正极材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河南师范大学 一种碳包覆碱式硫酸铁钾离子电池正极材料的制备方法

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