专利技术｜高温锂电池的钼酸锂正极材料及其制备方法

 本发明专利技术提供一种高温锂电池的钼酸锂正极材料，其化学结构式为Li2MoO4。并提供其高温固相制备方法，包括按摩尔比称取锂盐和钼源，球磨2～5h后将其取出研磨并过筛;在空气气氛下200～800℃烧结10～16h，降至室温。还提供其水溶液合成制备方法，区别在于锂盐和钼源倒入水中搅拌并烘干。此外，本发明专利技术提供高温锂电池的正极材料的制备方法，包括对上述高温锂电池的钼酸锂正极材料研磨并过筛;称取该材料、低熔点硝酸盐和活性炭材料，球磨2～5h;将其在空气气氛下180℃烧结3h，取出后研磨并过筛。本发明专利技术提供的高温锂电池的钼酸锂正极材料采用钼酸锂，更耐高温且在高温下与硝酸共融盐相容性好，且电容量高，放电性能好。

【技术实现步骤摘要】

高温锂电池的钼酸锂正极材料及其制备方法以及高温锂电池的正极材料及其制备方法

本专利技术涉及高温电池，特别是高温锂电池正极材料领域。

技术介绍

21世纪以来，随着工业的迅速发展，化石能源被急剧消耗，如石油、天然气、煤等不可再生资源面临枯竭。虽然近年来人们对可再生资源的研究与应用取得了大量成果，但是仍然不能满足我们日益增长的能源需求。所以，在发展可再生新能源的同时，我们也需要寻找新的化石能源，以满足我们现阶段的生产与发展的需要。而寻找新的化石能源就需要对更深的地层进行勘探，高温锂电池就是为勘探化石能源设备提供化学能源的。锂电池是指在电极材料中使用锂元素为主要活性物质的电池。由于锂是所有金属元素中原子量最小、密度最小、电化学当量最小、电极电势最负的电极材料，因此以金属锂或者锂合金作为负极材料的锂电池普遍具有开路电压高、比能量高、寿命长等优点。目前，运用到商业领域的锂电池工作温度为-55～70℃(一般高于150℃会燃烧或爆炸)，军事领域用的热电池工作温度在350～550℃，而对于工作温度在150～350℃之间的锂电池的高温电池

研究还未有显著成就。我们把工作在150～350℃之间的电池称为高温电池(或称之为热电池中的低温电池)。高温电池的工作原理和热电池基本相同，但高温电池不需要引信电源，可以由环境温度进行激活。高温锂电池主要由正极材料、电解质、负极材料组成。高温锂电池为全固态电池，与锂离子电池不同的是在常温下都为固态，只有在高温下电解质熔融才具有导电能力，故没有自放电发生，可以保存二、三十年之久。

【技术保护点】

1.一种高温锂电池的钼酸锂正极材料，其特征在于，所述钼酸锂正极材料的化学结构式为Li2MoO4，晶体结构为三斜晶系。

【技术特征摘要】

1.一种高温锂电池的钼酸锂正极材料，其特征在于，所述钼酸锂正极材料的化学结构式为Li2MoO4，晶体结构为三斜晶系。2.根据权利要求1所述的高温锂电池的钼酸锂正极材料，其特征在于，所述高温锂电池的工作温度范围为150～350℃。3.一种根据权利要求1～2中任意一项所述的高温锂电池的钼酸锂正极材料的高温固相制备方法，其特征在于，包括：步骤S1：按照摩尔比Li:Mo=2:1称取锂盐和钼源，并倒入球磨罐中球磨2～5h，得到混合均匀的原料;步骤S2：将步骤S1所得的原料取出，进行研磨并过筛;步骤S3：将步骤S2所得的原料在空气气氛下200～800℃烧结10～16h，降温至室温，得到钼酸锂正极材料。4.根据权利要求3所述的高温锂电池的钼酸锂正极材料的高温固相制备方法，所述步骤S3中的烧结温度为400～800℃。5.根据权利要求3所述的高温锂电池的钼酸锂正极材料的高温固相制备方法，其特征在于，所述锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、乙酸锂或醋酸锂中的一种，所述钼源为三氧化钼、乙酸钼、碳酸钼中的一种。6.一种根据权利要求1～2中任意一项所述的高温锂电池的钼酸锂正极材料的水溶液合成制备方法，其特征在于，包括：步骤S1：按照摩尔比Li:Mo=2:1称取锂盐和钼源，倒入蒸馏水中搅拌2～5h，得到均一水溶液;

【专利技术属性】

技术研发人员：任晓英，吴铸，杜俊霖，蒲朝辉，许小鸥，王润博，顾嘉川，

申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，