一种层状锰基钠离子电池正极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于钠离子电池技术领域，涉及一种层状锰基钠离子电池正极材料的制备方法。其特征是工艺步骤包括：选择金属Mn再添加一种过渡金属M，与铝熔融形成合金液,过渡金属M为Fe、Co、Ni、Cu、Ti、V、Cr、Zr、Mo、Ru中的任意一种；将合金液浇铸成锭后熔化甩带形成合金条带；用碱性溶液腐蚀掉合金条带中大部分的铝，得含有金属Mn、Al、M的金属氧化物前驱体；然后将前驱体与一定比例Na2CO3或NaOH混合研磨，在空气气氛下进行烧结，并冷却至室温，得到层状氧化物。本发明专利技术工艺简单高效，成分可控，实验结果重复性强，设备要求较低，容易实现批量生产，所得产品是一种层状锰基钠离子电池正极材料。

A preparation method of layered manganese based sodium ion battery cathode material

【技术实现步骤摘要】
一种层状锰基钠离子电池正极材料的制备方法
本专利技术属于钠离子电池领域，涉及一种层状锰基钠离子电池正极材料的制备方法。
技术介绍
21世纪以来，锂离子电池因材料体系广泛、能量密度高而成为主流的储能电池体系，已广泛应用于各种便携式设备以及电动汽车中。然而，由于锂资源逐渐枯竭且在世界各地分布不均，锂离子电池在大规模存储电网中的应用受限。基于以上考虑，人们将目标转向储量丰富，价格低廉且与锂化学性质相似的金属钠，钠离子电池成为电化学储能的希望，是取代锂离子电池的最佳选择。对新型能量存储体系的需求增加和钠离子电池市场的不断扩张，使得高性能钠离子电极材料研究变的日益重要。正极材料是影响电池能量密度、使用寿命、成本的重要因素,开发高效的正极材料对于推进钠离子电池商业化至关重要。钠离子电池正极材料种类较多，有层状过渡金属氧化物NaxMO2(0.5<x<1,M＝Fe、Mn、Cr等)、聚阴离子型化合物NaMPO4F和NaMPO4(M＝Fe、V等)、隧道状过渡金属氧化物Na0.44MO2(M＝Fe、Mn、Cr等)。其中，层状锰基正极材料NaxMn本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层状锰基钠离子电池正极材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：/n(1)选择金属铝、过渡金属锰和过渡金属M，按照以下比例关系准备原料：金属铝和过渡金属总原子百分比为100％，Al的原子百分比占总原子百分比的70％-98％，金属锰所占原子百分比高于金属M；M为Fe、Co、Ni、Cu、Ti、V、Cr、Zr、Mo、Ru中的任意一种；/n(2)将金属铝熔融，先向熔融的铝液中加入熔点相对较高的金属，使熔点相对较高的金属完全熔化，然后再加入熔点较低的金属，待熔点较低的金属完全熔化后，得均匀的合金液；/n(3)将合金液浇铸成锭，打磨表面后切割成块状锭料，将块状锭料熔化后在甩带机中甩带，得合金条带；/n...

【技术特征摘要】
1.一种层状锰基钠离子电池正极材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：
(1)选择金属铝、过渡金属锰和过渡金属M，按照以下比例关系准备原料：金属铝和过渡金属总原子百分比为100％，Al的原子百分比占总原子百分比的70％-98％，金属锰所占原子百分比高于金属M；M为Fe、Co、Ni、Cu、Ti、V、Cr、Zr、Mo、Ru中的任意一种；
(2)将金属铝熔融，先向熔融的铝液中加入熔点相对较高的金属，使熔点相对较高的金属完全熔化，然后再加入熔点较低的金属，待熔点较低的金属完全熔化后，得均匀的合金液；
(3)将合金液浇铸成锭，打磨表面后切割成块状锭料，将块状锭料熔化后在甩带机中甩带，得合金条带；
(4)将所得合金条带加入碱性溶液中，合金条带中大部分的铝被腐蚀掉，得到含有Al、Mn、M的金属氧化物前驱体；
(5)将步骤(4)得到的腐蚀产物清洗、干燥，得到过渡金属氧化物前驱体；
(6)将步骤(5)得到的过渡金属氧化物前驱体与Na2CO3或NaOH混合，进行研磨，烧结，冷却至室温，即得到层状锰基钠离子电池正极材料。


2.根据权利要求1所述的一种层状锰基钠离子电池正极材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠华，姜娜，马文盛，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37