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专利号: 2018103331076
申请人: 湖北工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)将三价铁盐和pH调节剂加入到吐温/乙二醇的水溶液中,混合均匀,得到前驱体溶液;其中,吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :(4-15):(20-50);

(b)将前驱体溶液置于150-200℃下水热反应8-15h,得到沉淀物;

(c)将步骤(b)反应得到的沉淀物洗涤,离心,干燥,得到具有中空柱结构的电池电极材料α-Fe2O3;

其中,吐温/乙二醇的水溶液是指吐温和乙二醇的水溶液,即向水中添加水溶性有机溶剂吐温和乙二醇,利用吐温和乙二醇调控水溶液的沸点,吐温在水溶液中形成胶体,产生吸附双电层,吸附铁离子导向生长,控制α-Fe2O3晶体的形貌和晶型;

所述三价铁盐和pH调节剂的质量比为(400-600): 1,所述pH调节剂为磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾,所述前驱体溶液的pH为9-11。

2.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :(4-12):(22-40)。

3.根据权利要求2所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :(4-10):(25-30)。

4.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,三价铁盐和pH调节剂的质量比为(440-560): 1。

5.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,三价铁盐和pH调节剂的质量比为(480-520): 1。

6.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,所述三价铁盐为六水合氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的任意一种或者至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,所述pH调节剂为磷酸二氢钠。

8.根据权利要求1所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述前驱体溶液的pH为9-10。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,水热反应的温度为160-190℃;

和/或,水热反应的时间为9-14h。

10.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,水热反应的温度为170-185℃。

11.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,水热反应的温度为175-180℃。

12.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,水热反应的时间为10-13h。

13.根据权利要求9所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,水热反应的时间为11-12h。

14.根据权利要求1-8任意一项所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,将沉淀物用无水乙醇和去离子水分别进行洗涤和离心若干次。

15.根据权利要求14所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,将沉淀物用无水乙醇和去离子水分别进行洗涤和离心三次。

16.根据权利要求1-8任意一项所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,干燥温度为60-90℃;

和/或,干燥时间为20-30h。

17.根据权利要求16所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,干燥温度为65-85℃。

18.根据权利要求16所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,干燥温度为70-80℃。

19.根据权利要求16所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,干燥时间为22-28h。

20.根据权利要求16所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,步骤(c)中,干燥时间为24-26h。

21.根据权利要求1-8任意一项所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)将六水合氯化铁、硫酸铁和磷酸二氢钠加入到吐温/乙二醇的水溶液中,混合均匀,得到前驱体溶液,其中,吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 :(4-15):(20-50);

(b)将前驱体溶液置于150-200℃的温度下水热反应8-15h;

(c)将步骤(b)反应得到的沉淀物洗涤,离心,干燥,得到具有中空柱结构的电池电极材料α-Fe2O3。

22.根据权利要求1-8任意一项所述的电池电极材料α-Fe2O3的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)将六水合氯化铁、硫酸铁和磷酸二氢钠加入到吐温/乙二醇的水溶液中,混合均匀,得到前驱体溶液,其中,吐温/乙二醇的水溶液中吐温、乙二醇和水的体积比为1 : 10 : 

25;

(b)将前驱体溶液置于180℃下水热反应12h;

(c)将步骤(b)反应得到的沉淀物洗涤,离心,干燥,得到具有中空柱结构的电池电极材料α-Fe2O3。