The invention relates to a negative electrode material of a sodium ion battery and a preparation method thereof, belonging to the field of battery material synthesis. The existing negative electrode materials for sodium ion batteries have various problems and are not suitable for industrial applications. A sodium ion battery cathode material of the invention, a metal chalcogenide element in high temperature and vacuum or inert gas under the condition of solid phase sintering, wherein the metal content is 14% ~ 80% molar ratio, the elemental sulfur, sulfur and selenium, and quality / or tellurium. A method of sodium ion battery cathode material and preparation of the invention has the following advantages: simple process, easy operation, low production cost, small environmental pollution, good crystallization, high yield etc.. The electrode material of the sodium ion battery using the present invention and the preparation method thereof exhibit good cyclic and rate performance, and have higher capacity retention compared with the existing data.
【技术实现步骤摘要】
一种钠离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术属于电池材料合成领域,特别是涉及一种钠离子电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为高效的储能器件在便携式电子市场已得到了广泛应用,并向电动汽车、智能电网和可再生能源大规模储能体系扩展。从大规模储能的应用需求来看,理想的二次电池除具有适宜的电化学性能外,还必须兼顾资源丰富、价格廉价等社会经效益指标。由于钠和锂具有相似的物化性质,且钠资源丰富,成本低廉,是非常有发展潜力的电池体系。随着锂离子电池原材料价格的不断上升,为了有效降低成本,已经掀起了研究钠离子电池的热潮。钠离子电池是法国国家科学研究中心的研究人员们开发的新电池,借助了钠离子转移(而不是锂离子)来存储和释放电能。但是目前最关键的钠离子电池电极材料仍然不能达到可商业化的程度。目前常见的钠电池负极材料主要有碳负极材料,合金负极材料,金属硫族化合物负极材料,金属磷族化合物负极材料和钛酸盐负极材料五类。碳负极材料主要有:1、石墨类负极材料,改性石墨、石墨烯等属于此类,其特点是来源广泛,价格低廉,制备简单,循环和倍率性能较好,但首次效率和理论容量较低;2、非石墨类负极材料,各种软碳和硬碳属于此类,其特点是原料来源广泛,制备过程简单,层间距和无序度较大,平台较低,但理论容量较低,循环和倍率性能较差。合金负极材料主要有:1、锡负极材料,其特点是原料来源广泛,理论容量高,首次效率较高,但充放电过程中体积变化大,循环和倍率性能较差;2、锑负极材料,其特点是理论容量高,但原料价格昂贵,充放电过程中体积变化大,循环和倍率性能较差;3、磷负极材料,其特点是原料来源广泛 ...
【技术保护点】
一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的负极材料由金属单质和硫族单质在高温真空或惰性气体的条件下固相烧结而成,其中,所述的金属单质的用量为14%~80%摩尔比例,所述的硫族单质为硫单质、硒单质和/或碲单质。
【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的负极材料由金属单质和硫族单质在高温真空或惰性气体的条件下固相烧结而成,其中,所述的金属单质的用量为14%~80%摩尔比例,所述的硫族单质为硫单质、硒单质和/或碲单质。2.如权利要求1所述的一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的金属单质的用量为25%~50%摩尔比例。3.如权利要求2所述的一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的金属单质的用量为33%摩尔比例。4.如权利要求1至3任一项所述的一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的金属单质是Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Zn、Sn、Sb和W中的一种或多种。5.如权利要求4所述的一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的金属单质是V、Fe、Co、Cu、Mo、Sn中的一种或多种。6.如权利要求5所述的一种钠离子电池负极材料,其特征是:所述的金属单质为Fe和/或Sn。7.一种如权利要求1-6所述的钠离子电池负极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)以金属单质,硫单质、硒单质和/或碲单质为原料,将其按比例混匀;(2)将步骤(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈继涛,薛面起,王旭生,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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