正极材料的制备方法、正极材料、电池的制备方法和电池

技术特征：
1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将钴金属有机框架与聚丙烯腈分散和溶解于n，n-二甲基甲酰胺中形成复合溶液；对所述复合溶液通过静电纺丝手段，得到负载有所述钴金属有机框架的聚丙烯腈纳米纤维薄膜；对所述纳米纤维薄膜进行干燥处理；对干燥后的纳米纤维薄膜进行预氧化处理；对预氧化后的纳米纤维薄膜进行碳化处理；将碳化后的纳米纤维薄膜进行还原处理；将还原后的纳米纤维薄膜氟化热处理，得到正极材料。2.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，在所述将钴金属有机框架与聚丙烯腈分散和溶解于n，n-二甲基甲酰胺中形成复合溶液之前，还包括：将钴源和有机配体按预设比例缓慢加入到无水甲醇溶液中，搅拌混合；在室温下静置过夜后，离心取沉淀产物；恒温箱中60℃干燥6h后收集，得到所述钴金属有机框。3.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将钴金属有机框架与聚丙烯腈分散和溶解于n，n-二甲基甲酰胺中形成复合溶液，包括：将钴金属有机框架与n，n-二甲基甲酰胺混合，得到混合溶液；将所述混合溶液进行超声处理；将聚丙烯腈加入超声处理后的混合溶液中，搅拌24h后得到所述复合溶液。4.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述钴源为co(no3)3·
6h2o或可溶解于水中的钴盐；所述有机配体为2-甲基咪唑；无水甲醇的体积为200ml。5.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈的重均分子量为150000；所述聚丙烯腈的碳化产物在所述正极材料中的质量分数为57.74-63.73wt％，n，n-二甲基甲酰胺的质量为10g。6.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述对所述复合溶液通过静电纺丝手段，得到负载有所述钴金属有机框架的聚丙烯腈纳米纤维薄膜，包括：将所述复合溶液吸入10ml注射器中；将注射器中溶液通过静电纺丝手段形成纤维薄膜；静电纺丝参数设为电压15-22kv，所述注射器和收集器距离设为10-15cm，推进速度设为0.008-0.0012mm/min。7.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述对所述纳米纤维薄膜进行干燥处理，包括：将所述纳米纤维薄膜在90℃温度下干燥。8.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述对干燥后的纳米纤维薄膜进行预氧化处理，包括：对干燥后的纳米纤维薄膜在空气中，200℃～240℃下进行预氧化处理。
9.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，对预氧化后的纳米纤维薄膜进行碳化处理，包括：将预氧化后的纳米纤维薄膜通过裁片机裁剪成直径为12mm的圆形薄膜；将所述圆形薄膜置于管式炉中，在n2气氛中在500℃～700℃进行碳化处理。10.根据权利要求1或2所述的正极材的料制备方法，其特征在于，所述将碳化后的纳米纤维薄膜进行还原处理，包括：将碳化后的纳米纤维薄膜置于管式炉中，在ar/h2混合气中，在600℃～800℃温度下还原；其中，所述ar/h2混合气中h2体积占气体总体积的5％。11.根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将还原后的纳米纤维薄膜氟化热处理，得到正极材料，包括：将还原后的纳米纤维薄膜置于管式炉中，在nf3/h2混合气中，在300℃～350℃温度下氟化，得到正极材料；其中，所述nf3/h2混合气中，nf3体积占气体总体积的5％。12.一种正极材料，其特征在于，由如权利要求1-11任一项所述的正极材料的制备方法制备而成。13.一种电池的制备方法，包括：将如权利要求12所述的正极材料作为正极，锂金属作为负极，lipf6溶解于氟代碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的混合液体中作为电解液进行电池组装，得到氟化物电池。14.根据权利要求13所述的氟化物电池的制备方法，其特征在于，所述电解液为1m lipf6溶解于氟代碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的混合液体中配成的溶液；其中，氟代碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的体积比为3∶7。15.一种电池，其特征在于，由如权利要求13或14所述的氟化物电池的制备方法制备而成。

技术总结
一种正极材料的制备方法、正极材料、电池的制备方法和电池，其中，正极材料的制备方法，包括：将钴金属有机框架与聚丙烯腈分散和溶解于N，N-二甲基甲酰胺中形成复合溶液；对所述复合溶液通过静电纺丝手段，得到负载有所述钴金属有机框架的聚丙烯腈纳米纤维薄膜；对所述纳米纤维薄膜进行干燥处理；对干燥后的纳米纤维薄膜进行预氧化处理；对预氧化后的纳米纤维薄膜进行碳化处理；将碳化后的纳米纤维薄膜进行还原处理；将还原后的纳米纤维薄膜氟化热处理，得到正极材料。本发明的正极材料(CoF


技术研发人员：黄建宇 欧阳任 黄俏 刘双旭 欧湘泽 胡欢 饶雅玲
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2022.05.24
技术公布日：2022/8/19