专利简介:本发明涉及一种钾离子电池正极材料用钾锰氧化物的制备方法,包括以下步骤:步骤S1:将锰源和钾源分散于去离子水中,搅拌后形成第一溶液;步骤S2:向所述第一溶液中加入草酸溶液并搅拌,得到第二溶液;加热所述第二溶液直到蒸干水分后得到沉淀物料;步骤S3:将所述沉淀物料压片后预煅烧,并在预煅烧后冷却,得到预煅烧后物料;步骤S4:研磨所述预煅烧后物料,得到研磨后物料;将所述研磨后物料压片后煅烧,并在煅烧后冷却至室温,得到钾离子电池正极材料用钾锰氧化物。本发明提供的钾离子电池正极材料用钾锰氧化物的制备方法工艺简单,成本低,便于实现规模化生产。
技术优势:本发明的钾离子电池正极材料用钾锰氧化物具有如下分子式:KxMnO2,其中0.2≤x≤1,制备方法采用化学共沉淀法,在溶液中进行物质间化学反应,可直接得到化学成分均一且粒度小的粉体材料,工艺简单,成本低,采用钾盐和锰原料,价格低廉,环境友好,降低了原料成本和对环境的污染;因此,便于实现规模化生产。利用本发明的钾离子电池正极材料用钾锰氧化物制备的钾离子电池,循环容量稳定,可以满足应用需求。
应用情况:已依照本发明所述详细方法进行实验室小批量正极前驱体生产。按照活性物质(本实施例制备的K0.3MnO 2)、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)的质量比为8:1:1制成电极,以金属钾片为对电极,玻璃纤维纸(GF/A)为隔膜,0.8mol/L KPF6的EC/DEC(1:1,V/V)溶液为电解液,于手套箱中组装CR2032型扣式电池,所生产电池可通过性能、安全测试评估。所生产实验室小型电池组具有较高能量密度且工作电压稳定,可为照明源供电。
应用前景:钾离子电池的工作机理与锂离子电池相似。相比于锂离子电池中的锂资源,钾资源具有分布广泛(在地壳中的丰度为2.09%,约为锂元素的1200倍)、价格相对低廉的天然优势,因而钾离子电池更具有可持续发展的潜力,特别是在对电池的体积能量密度要求不高的大规模储能方面,钾离子电池拥有广泛的应用前景。本发明提供一种钾离子电池正极材料用钾锰氧化物的制备方法。工艺简单,成本低,便于实现规模化生产。