一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法，涉及电池电极材料的研发工艺技术领域，为解决钠离子在电极材料中的低扩散速率也使其在实际应用中无法满足高电流密度测试条件下的性能要求的问题。包括以下步骤：步骤1：通过借助第一性原理以及分子动力学模拟的方式来分析与计算目前实验手段无法直接观察到的钠离子脱、嵌过程；步骤2：开发新的负极材料；步骤3：基于碳材料的复合钠离子二次电池负极材料的制备；步骤4：钠离子全电池的组装与优化。

Research and development of a high performance and low cost electrode material for sodium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法
本专利技术涉及电池电极材料的研发工艺
，具体为一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法。
技术介绍
资源丰富及环境友好的储能系统是人类社会实现可持续性发展的必要条件。其中二次电池在全球经济可持续发展的进程中占有重要地位。依据目前的研究进展，钠离子电池与锂离子电池相比有众多突出优势：一是原料资源丰富，成本低廉，分布广泛；另外，钠离子电池的半电池电势较锂离子电势高0.3～0.4V，即能利用分解电势更低的电解质溶剂及电解质盐，而使电解质的选择范围变宽，如水体系电解质，从而降低电池的成本；三是钠电池有相对稳定的电化学性能，使用更加安全。与此同时，钠离子电池的研发也存在着很多挑战，如钠元素的相对原子质量比锂高很多，导致理论比容量小，不到锂的50％，为1.17Ahg-1；钠离子的半径(0.102nm)比锂离子的半径(0.076nm)大30％，使得钠离子在电池材料中嵌入与脱出更困难，限制了钠离子在电极材料中的扩散性能，因此，钠离子电池的倍率性能(大电流密度条件下的充放电能力)往往劣于锂离子电池。且钠活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：通过借助第一性原理以及分子动力学模拟的方式来分析与计算目前实验手段无法直接观察到的钠离子脱、嵌过程；/n步骤2：开发新的负极材料；/n步骤3：基于碳材料的复合钠离子二次电池负极材料的制备；/n步骤4：钠离子全电池的组装与优化。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过借助第一性原理以及分子动力学模拟的方式来分析与计算目前实验手段无法直接观察到的钠离子脱、嵌过程；
步骤2：开发新的负极材料；
步骤3：基于碳材料的复合钠离子二次电池负极材料的制备；
步骤4：钠离子全电池的组装与优化。


2.根据权利要求1所述的一种高性能低成本钠离子电池电极材料的研发方法，其特征在于，所述步骤2中通过响密度泛函理论研究。对于钠离子电池的密度泛函理论计算将基于DFT+U的方法，以指导实验过程中制备出暴露相应扩散通道晶面的电极材料。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆亨，王赪胤，胡学平，杨剑，曹宇，
申请(专利权)人：江苏中兴派能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32