一种高比能量纳米氧化物储能电池

摘要

一种高比能量纳米氧化物储能电池，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液，其特征在于，正极片由正极活性材料，即采用原位水热法或机械混合法掺杂制备的掺杂质量百分含量为1～20％纳米钛氧化物的六方相氧化钨纳米线、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏氟乙烯、溶剂N-甲基吡咯烷酮混合成的正极浆料及正极集流体铝箔组成，负极片为锂片，隔膜为微孔聚丙烯膜，电解液为含1mol/L LiF6的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液。该储能电池具有优异的充放电循环性能、较高的比容量和比能量，当纳米钛氧化物的掺杂量为1％，充放电电流密度为12mAh/g时，其首次放电比能量高达533.2Wh/kg，有望发展成为锂离子电池、超级电容器或混合电池的电极材料。

主权项

一种高比能量纳米氧化物储能电池，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液，其特征在于，正极片由正极活性材料，即掺杂质量百分含量为1～20％纳米钛氧化物的六方相氧化钨纳米线、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏氟乙烯、溶剂N‑甲基吡咯烷酮混合成的正极浆料及正极集流体铝箔组成，用刮刀将正极浆料在正极集流体铝箔上流延后，在70℃的空气中干燥4h，然后冲成直径为14mm的圆片即为正极片，其中，所述正极活性材料为采用原位水热法或机械混合法掺杂制备的掺杂纳米钛氧化物的六方相氧化钨纳米线，所述纳米钛氧化物不仅包括以工业级硫酸氧钛为原料，去离子水为溶剂，在100～130℃进行充分热水解得到的无定形态纳米钛氧化物以及该无定形态纳米钛氧化物在空气或氮气或氩气气氛下于350℃以下培烧2h的产物，而且还包括通过水热法制备的各种钛氧化物纳米颗粒、纳米棒、纳米管、纳米线，或者两种及两种以上上述纳米钛氧化物的混合物；所述六方相氧化钨纳米线采用水热法制备，所述正极浆料各主要成分的质量百分比配方范围为：正极活性材料75％～90％，导电剂5％～20％，粘结剂5％～20％，负极片为锂片，隔膜为Celgard2400微孔聚丙烯膜。