水系钠离子电池用正极材料及其制备方法和电池技术

本发明专利技术涉及水系钠离子电池用正极材料及其制备方法和电池，该正极材料化学式为Na0.66Mn0.66Ti0.34O2，合成方法为固相法，过程包括如下步骤：首先按照一定比例分别称取原料试剂：碳酸钠(Na2CO3)、二氧化锰(MnO2)和二氧化钛(TiO2)；再将称取的原料试剂进行充分的混合及研磨，通过马弗炉在一定的升温程序和煅烧程序下进行一定时间的煅烧；待煅烧结束样品冷却后进行研磨粉化；即得到目标产品。本发明专利技术的有益效果是：采用低成本、简单易行的方法合成了一种水系钠离子电池用正极材料，所用原料价格低廉，合成方法简单，极大程度降低合成成本，工业化程度高，所合成材料结构和性能稳定性高的特点。

Cathode materials for water system sodium ion batteries and their preparation methods and batteries

The preparation method and battery anode material and method of the present invention relates to aqueous sodium ion battery cathode material, the chemical formula Na0.66Mn0.66Ti0.34O2, synthesis method for solid phase method, the process comprises the following steps: first, according to a certain proportion of the raw materials are: reagent sodium carbonate (Na2CO3), manganese dioxide (MnO2) and titanium dioxide (TiO2); then said the reagents are fully mixed and take some time for grinding, calcination and calcination at a certain temperature program program by muffle furnace; to be calcined samples after cooling end grinding powder to obtain the target product. The beneficial effect of the invention is: the synthesis of a water sodium ion battery cathode material by low cost, simple use, low price of raw material, simple synthesis method, greatly reduce the cost of synthesis, high degree of industrialization, the composite material structure and properties of high stability characteristics.

【技术实现步骤摘要】
水系钠离子电池用正极材料及其制备方法和电池
本专利技术涉及电池领域，具体是电池用的正极材料以及制备方法，属于电化学材料领域。
技术介绍
社会的飞速发展对能源的需求日益增加，而储量有限的煤炭石油等不可再生能源已经难以满足。水能、风能、太阳能等可再生新能源的发展对能源危机起到了巨大的缓解作用，但储能是可再生新能源规模化发展的关键限制因素之一。目前，锂离子储能设备在很多领域得到了广泛研究发展和应用，但锂资源的储量极大的限制了其在大规模储能方面的应用。钠作为锂元素的同族元素，性质与锂相似，且资源丰富，开发技术成熟，因此，室温钠离子电池得到了研究者们广泛的研究和发展。钠离子电池工作原理与锂离子电池相似，是一种可逆的摇椅式脱嵌钠离子的过程，通过正负极在充放电过程中的氧化还原反应可逆脱嵌钠离子达到电池的充放电作用。有机体系钠离子电池所使用的有机电解液沸点低，易燃易爆，易出现安全问题，极大的限制了有机体系钠离子电池的规模化。水系钠离子电池采用钠盐的水溶液作为电解质，具有成本低，安全性高的特点，是大规模储能的极佳选择。但目前水系钠离子电池常用的正极材料主要包括λ-MnO2、Na0.44MnO2等锰基氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水系钠离子电池用正极材料，其特征在于：化学式表示为Na0.66Mn0.66Ti0.34O2,使用Cu‑Kα辐射，以2θ角度表示的XRD粉末衍射在13.861±0.1、16.473±0.1、19.283±0.1、19.500±0.1、22.286±0.1、33.775±0.1、35.605±0.1、36.908±0.1、48.449±0.1、50.833±0.1有特征峰。

【技术特征摘要】
1.一种水系钠离子电池用正极材料，其特征在于：化学式表示为Na0.66Mn0.66Ti0.34O2,使用Cu-Kα辐射，以2θ角度表示的XRD粉末衍射在13.861±0.1、16.473±0.1、19.283±0.1、19.500±0.1、22.286±0.1、33.775±0.1、35.605±0.1、36.908±0.1、48.449±0.1、50.833±0.1有特征峰。2.权利要求1所述的水系钠离子电池用正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按照原子摩尔比例Na:Mn:Ti为(0.67～0.72):0.66:0.34称取碳酸钠(Na2CO3)、二氧化锰(MnO2)和二氧化钛(TiO2)，备用；步骤二、将步骤一中称取的起始原料充分混合并研磨，加入适量有机溶剂充分混合并研磨至有机溶剂完全蒸发，得到颗粒细小混合均匀的前驱体粉末；步骤三、将步骤二中得到的所述前驱体粉末倒入耐高温容器中，并振实；步骤四、将步骤三中盛放有前驱体粉末的耐高温容器进行煅烧：3～5℃/min升温速率下升温至第一温度T1煅烧一段时间，并在3～5℃/min升温速率下继续升温至第二温度T2...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建涛，丘跃岗，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42