，顯示結(jié)構(gòu)為正交結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)施例1:將五水合硝酸鉍、五水合硝酸鉍物質(zhì)的量0.6%的六水合氯化鈷、五水合硝酸鉍物質(zhì)的量0.6%的五水合硫酸銅、五水合硝酸鉍質(zhì)量0.6%的全氟庚酸混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以210轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨11小時(shí)，將此物料稱為物料I ;將四正丁基氟化銨、四正丁基氟化銨質(zhì)量的0.6%的吐溫-60、四正丁基氟化銨質(zhì)量的2.2%的無(wú)水乙醇混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以200轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨10小時(shí)，將此物料稱為物料II ;將物料I和物料II按照物料I中鉍鹽的物質(zhì)的量與物料II中季銨鹽物質(zhì)的量的比為1: 3的比例與物料I及物料II總質(zhì)量2.2%的結(jié)晶控制劑聚環(huán)氧乙烷與聚乳酸嵌段共聚物PEO-b-PLA放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，同時(shí)在球磨罐中充入體積比為95: 5—個(gè)大氣壓的氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚怏w，以320轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨6小時(shí)；取出球磨后物料，經(jīng)過(guò)三次水洗后，在100°C干燥箱內(nèi)干燥11小時(shí)后制得此Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍。
[0022]實(shí)施例2:將氯化鉍、氯化鉍物質(zhì)的量1%的四水合草酸鈷、氯化鉍物質(zhì)的量1.1%的三水合硝酸銅、氯化鉍質(zhì)量1.2%的2，2_ 二氟環(huán)丙羧酸混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以300轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨16小時(shí)，將此物料稱為物料I ;將芐基三甲基氟化銨、芐基三甲基氟化銨質(zhì)量的1%的op-10、芐基三甲基氟化銨質(zhì)量的3%的無(wú)水乙醇混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以300轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨15小時(shí)，將此物料稱為物料II ;將物料I和物料II按照物料I中鉍鹽的物質(zhì)的量與物料II中季銨鹽物質(zhì)的量的比為1: 3的比例與物料I及物料II總質(zhì)量3.1%的結(jié)晶控制劑聚環(huán)氧乙烷與聚1，2環(huán)氧丁烷嵌段共聚物PEO-b-PBO放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，同時(shí)在球磨罐中充入體積比為95: 5 —個(gè)大氣壓的氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚怏w，以350轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨7小時(shí)；取出球磨后物料，經(jīng)過(guò)三次水洗后，在110°C干燥箱內(nèi)干燥15小時(shí)后制得此Co2+，Gu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍。
[0023]實(shí)施例3:將氯化鉍、氯化鉍物質(zhì)的量2%的六水合硝酸鈷、氯化鉍物質(zhì)的量1.8%的一水合乙酸銅、氯化鉍質(zhì)量2%的全氟戊二酸混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以390轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨20小時(shí)，將此物料稱為物料I ;將芐基三甲基氟化銨、芐基三甲基氟化銨質(zhì)量的2 %的司盤(pán)-80、芐基三甲基氟化銨質(zhì)量的4 %的無(wú)水乙醇混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以400轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨19小時(shí)，將此物料稱為物料II ;將物料I和物料II按照物料I中鉍鹽的物質(zhì)的量與物料II中季銨鹽物質(zhì)的量的比為1: 3的比例與物料I及物料II總質(zhì)量3.8%的結(jié)晶控制劑聚環(huán)氧乙烷與聚N-異丙基丙烯酰胺嵌段共聚物PEO-b-PNIPAM放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，同時(shí)在球磨罐中充入體積比為95: 5 —個(gè)大氣壓的氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚怏w，以390轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨9小時(shí)；取出球磨后物料，經(jīng)過(guò)三次水洗后，在120°C干燥箱內(nèi)干燥18小時(shí)后制得此Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍。
[0024]實(shí)施例4:將氯化鉍、氯化鉍物質(zhì)的量1.1 %的六水合硝酸鈷、氯化鉍物質(zhì)的量1.2%的三水合硝酸銅、氯化鉍質(zhì)量1.5%的2，2- 二氟環(huán)丙羧酸混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以350轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨17小時(shí)，將此物料稱為物料I ;將四正丁基氟化銨、四正丁基氟化銨質(zhì)量的1.5%的司盤(pán)-80、四正丁基氟化銨質(zhì)量的3.3%的無(wú)水乙醇混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以360轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨15小時(shí)，將此物料稱為物料II ;將物料I和物料II按照物料I中鉍鹽的物質(zhì)的量與物料II中季銨鹽物質(zhì)的量的比為1: 3的比例與物料I及物料II總質(zhì)量3.2%的結(jié)晶控制劑聚環(huán)氧乙烷與聚1，2環(huán)氧丁烷嵌段共聚物PEO-b-PBO放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，同時(shí)在球磨罐中充入體積比為95: 5—個(gè)大氣壓的氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚怏w，以320轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨6小時(shí)；取出球磨后物料，經(jīng)過(guò)三次水洗后，在115°C干燥箱內(nèi)干燥17小時(shí)后制得此Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍。
[0025]實(shí)施例5:將五水合硝酸鉍、五水合硝酸鉍物質(zhì)的量1.2%的四水合草酸鈷、五水合硝酸鉍物質(zhì)的量1.2%的五水合硫酸銅、五水合硝酸鉍質(zhì)量1.5%的全氟庚酸混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以350轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨12小時(shí)，將此物料稱為物料I ;將芐基三甲基氟化銨、芐基三甲基氟化銨質(zhì)量的1.3%的吐溫-60、芐基三甲基氟化銨質(zhì)量的3.6%的無(wú)水乙醇混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以380轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨17小時(shí)，將此物料稱為物料II ;將物料I和物料II按照物料I中鉍鹽的物質(zhì)的量與物料II中季銨鹽物質(zhì)的量的比為1: 3的比例與物料I及物料II總質(zhì)量3.5%的結(jié)晶控制劑聚環(huán)氧乙烷與聚N-異丙基丙烯酰胺嵌段共聚物PEO-b-PNIPAM放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，同時(shí)在球磨罐中充入體積比為95: 5 一個(gè)大氣壓的氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚怏w，以330轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨8小時(shí)；取出球磨后物料，經(jīng)過(guò)三次水洗后，在110°C干燥箱內(nèi)干燥18小時(shí)后制得此Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固相合成Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍鋰離子電池正極材料及其制備方法，其特征在于將秘鹽、秘鹽物質(zhì)的量0.5-2%的鈷鹽、秘鹽物質(zhì)的量0.5-2%的銅鹽及秘鹽質(zhì)量0.5-2%的助劑Zl混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以200-400轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨10-20小時(shí)，將此物料稱為物料I ;將以氟為陰離子的季銨鹽、以氟為陰離子的季銨鹽質(zhì)量的0.5-2%的助劑Z2、以氟為陰離子的季銨鹽質(zhì)量的2-4%的無(wú)水乙醇混合后放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，以200-400轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨10-20小時(shí)，將此物料稱為物料II ;將物料1、物料I1、物料I及物料II總質(zhì)量2-4%的結(jié)晶控制劑Z3放入球磨機(jī)，球磨子與物料的質(zhì)量比為20: 1，同時(shí)在球磨罐中充入體積比為95: 5 —個(gè)大氣壓的氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚怏w，以300-400轉(zhuǎn)/分鐘的速度球磨5-10小時(shí)；取出球磨后物料，經(jīng)過(guò)三次水洗后，在100°C _120°C干燥箱內(nèi)干燥10-20小時(shí)后制得此Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍； 如上所述的制備方法中的鉍鹽為五水合硝酸鉍、氯化鉍中的一種；鈷鹽為六水合硝酸鈷、四水合草酸鈷、六水合氯化鈷中的一種；銅鹽為五水合硫酸銅、三水合硝酸銅、一水合乙酸銅中的一種；助劑Zl為全氟庚酸、2，2_ 二氟環(huán)丙羧酸、全氟戊二酸中的一種；助劑Z2為吐溫-60、op-10、司盤(pán)-80中的一種；以氟為陰離子的季銨鹽為四正丁基氟化銨、芐基三甲基氟化銨中的一種；物料I中鉍鹽的物質(zhì)的量與物料II中季銨鹽物質(zhì)的量的比為1: 3;結(jié)晶控制劑Z3為如下嵌段共聚物中的一種: (1)聚環(huán)氧乙烷與聚乳酸嵌段共聚物PEO-b-PLA，PEO部分的數(shù)均分子量為600-800，PLA部分的數(shù)均分子量為3000-4000，分子量分布指數(shù)為1.20-1.40 ； (2)聚環(huán)氧乙烷與聚1，2環(huán)氧丁烷嵌段共聚物PE0-b-PB0，PEO部分的數(shù)均分子量為1500-2500，PBO部分的數(shù)均分子量為1000-2000，分子量分布指數(shù)為1.0-1.2 ； (3)聚環(huán)氧乙烷與聚N-異丙基丙烯酰胺嵌段共聚物PEO-b-PNIPAM，PEO部分的數(shù)均分子量為4000-6000，PNIPAM部分的數(shù)均分子量為20000-23000，分子量分布指數(shù)為1.3-1.4 ； 如上所述三種嵌段共聚物均能直接購(gòu)買(mǎi)到，如加拿大Polymer Source公司。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固相合成Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍鋰離子電池正極材料及其制備方法，其特征在于制備得到的氟化鉍具有超過(guò)200mAh.g—1的比容量。
【專利摘要】一種固相合成Co2+，Cu2+摻雜正交結(jié)構(gòu)氟化鉍鋰離子電池正極材料及其制備方法，該方法采用以氟為陰離子的季銨鹽為原料，通過(guò)大基團(tuán)的空間位阻效應(yīng)并通過(guò)特定助劑的作用固相直接合成正交結(jié)構(gòu)氟化鉍，同時(shí)通過(guò)Cu2+摻雜提高材料的放電平均電位，通過(guò)Co2+摻雜提高材料的電子電導(dǎo)率，該氟化鉍材料作為鋰離子電池正極材料使用具有超過(guò)200mAh.g-1的比容量。該方法設(shè)備要求低，產(chǎn)物純度高，能避免在固相反應(yīng)中生成氟化鉍的多種復(fù)鹽等副反應(yīng)產(chǎn)物并具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。
【IPC分類】H01M4-1397, H01M4-62, H01M4-136, H01M4-13, H01M4-139
【公開(kāi)號(hào)】CN104795537
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510197141
【發(fā)明人】徐玲霞, 水淼, 徐曉萍, 陳超, 陳姝, 舒杰, 任元龍
【申請(qǐng)人】寧波大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月19日