[0039] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0040] 实施例1
[0041] (1)先配制0.033mol/L的醋酸钴溶液250mL,然后往其中加入3g的CTAB粉末得到混合溶液“A”;配制0.3mol/L的H2C2O4溶液250mL;
[0042] (2)将恒流泵的流量设置成5mL/min,将100mL的混合溶液“A”倒入烧杯中,然后通过恒流泵抽取0.3mol/L的H2C2O4溶液逐滴滴入混合溶液“A”,边滴加边搅拌,直到烧杯中悬浮液的pH=4.2停止滴定。
[0043] (3)将悬浊液于160℃水热15h,再经抽滤、水洗3次、醇洗3次,然后在180℃条件下真空烘干12h得到CoC2O4粉体“Cc”。
[0044] 本发明上述实施例为优选实施例。
[0045] 另外,也可以在上述实施例的基础上,进行具体参数和物料的修改,也能实现本申请的发明目的,具体为:
[0046] 往醋酸钴溶液中所添加的形貌调控剂也可以为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、抗坏血酸和L‑酒石酸;其中优选的形貌调控剂为CTAB。
[0047] 往250mL的醋酸钴溶液中加入2~4g的CTAB,例如可以为2g,2.5g,3g,3.5g和4g,其中优选的添加量为3g。
[0048] 草酸溶液的浓度为0.25~0.35mol/L,例如可为0.25mol/L、0.3mol/L和0.35mol/L,其中优选的草酸浓度为0.3mol/L。
[0049] 平流泵将草酸溶液以2~15mL/min的速度滴加到含表面活性剂的醋酸钴溶液中,其中优选的滴加速度为5mL/min。
[0050] 在pH=3.5~4.5结束滴定,例如终点pH可为3.5、3.8、4.2和4.5,其中优选的终点pH=4.2。
[0051] 将所得的沉淀物在120~180℃下水热12~20h,例如水热温度可为120℃、140℃、160℃和180℃,水热时间可为12h、15h、18h和20h,其中优选的水热温度为160℃,水热时间为15h。
[0052] 悬浮液经水和乙醇各洗涤3次,然后在180℃真空干燥12h得到CoC2O4粉体。
[0053] 对比例1
[0054] (1)先配制0.033mol/L的醋酸钴溶液250mL,然后往其中加入3g的抗坏血酸粉末得到混合溶液“B”;配制0.3mol/L的H2C2O4溶液250mL;
[0055] (2)将恒流泵的流量设置成5mL/min,将100mL的混合溶液“B”倒入烧杯中,然后通过恒流泵抽取0.3mol/L的H2C2O4溶液逐滴滴入混合溶液“B”,边滴加边搅拌,直到烧杯中悬浮液的pH=4.2停止滴定。
[0056] (3)将悬浊液于160℃水热15h,再经抽滤、水洗3次、醇洗3次,然后在180℃条件下真空烘干12h得到CoC2O4粉体“Ck”。
[0057] 对比例2
[0058] (1)先配制0.033mol/L的醋酸钴溶液250mL,然后往其中加入3g的L‑酒石酸粉末得到混合溶液“C”;配制0.3mol/L的H2C2O4溶液250mL;
[0059] (2)将恒流泵的流量设置成5mL/min,将100mL的混合溶液“C”倒入烧杯中,然后通过恒流泵抽取0.3mol/L的H2C2O4溶液逐滴滴入混合溶液“C”,边滴加边搅拌,直到烧杯中悬浮液的pH=4.2停止滴定。
[0060] (3)将悬浊液于160℃水热15h,再经抽滤、水洗3次、醇洗3次,然后在180℃条件下真空烘干12h得到CoC2O4粉体“CL”。
[0061] 对比例3
[0062] (1)分别配制0.033mol/L的醋酸钴溶液和0.3mol/L的H2C2O4溶液;
[0063] (2)将恒流泵的流量设置成5mL/min,将100mL的醋酸钴溶液倒入烧杯中,然后通过恒流泵抽取0.3mol/L的H2C2O4溶液逐滴滴入醋酸钴溶液中,边滴加边搅拌,直到烧杯中悬浮液的pH=4.2停止滴定。
[0064] (3)将悬浊液于160℃水热15h,再经抽滤、水洗3次、醇洗3次,然后在180℃条件下真空烘干12h得到CoC2O4粉体“Cw”。
[0065] 微观表征
[0066] 对CoC2O4材料进行多个手段的微观表征,结果如下:
[0067] 由图1可知,实施例1中CTAB调控得到的CoC2O4是粒径为1.0~1.2μm的球形颗粒,由抗坏血酸调控得到粒径不均一的矩形CoC2O4颗粒,而由L‑酒石酸和未添加形貌调控剂获得的CoC2O4呈不规则块状。
[0068] 由图2可知,实施例1中材料的XRD证明了合成的材料为CoC2O4。
[0069] 由图3可知,实施例1中球形CoC2O4颗粒孔径主要分布在介孔且比表面积为2
25.216m/g。
[0070] 储锂性能测试
[0071] 由图4可知,实施例1中球形CoC2O4只有1对氧化还原峰,分别对应于锂离子的嵌入与脱出,并且前三圈基本重合证明稳定性较好。
[0072] 由图5可知,实施例1中球形CoC2O4的有明显的充放电平台。
[0073] 由图6可知,实施例1中球形CoC2O4在0.1A/g的电流密度下的比容量高达1000mAh/g,在5A/g大电流密度下仍有260mAh/g的比容量;并且当电流密度回到0.1A/g时,比容量仍保持950mAh/g。
[0074] 由图7可知,实施例1中球形CoC2O4的阻抗只有80ohm,低的电阻更有利于电子传输。
[0075] 由图8可知,所有CoC2O4材料在前5圈容量衰减较大,这是由于在前期有SEI逐渐形成。等CoC2O4材料的SEI稳定下来后,实施例1中球形CoC2O4在0.5A/g下循环350圈仍有609mAh/g的比容量;而对比例中矩形和块状CoC2O4的比容量和稳定性都较差,在同样电流密度下循环200圈后比容量不到200mAh/g。上述结果表明本申请专利的球形CoC2O4有良好的储锂性能。
[0076] 以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。