【技术实现步骤摘要】
一种高能量密度钠离子电池铁锰基正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种钠离子电池正极材料，尤其是一种高能量密度钠离子电池铁锰基正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着化石燃料的消耗及环境污染的日益加剧，对可再生能源风能、太阳能、潮汐能等的利用越来越受到关注，大规模储能技术的发展也越来越受到重视。其中锂离子电池在储能领域已经得到了成功的应用，近些年来成功地获取了科学界和产业界的广泛关注，但锂资源的储量有限且分布不均匀，锂离子电池的成本高等问题限制了锂离子电池在储能领域的大规模应用。目前，寻找合适的正极材料是钠离子电池实现大规模储能应用的关键任务，从电化学和经济学的角度综合来看，自然界中储量十分丰富且成本较低的铁锰基层状氧化物是最具商业潜力的钠离子电池正极材料之一，然而由于其仅由过渡金属离子变价来提供电荷补偿，极大地限制了电池能量密度的提升。因此，开发高能量密度铁锰基层状氧化物正极材料是发展钠离子电池的重要任务，契合国家能源战略和能源安全的重大需求。本专利技术专利采用“球磨-固相反应”两步合成法，在过渡金属层中引入空位(□...
【技术保护点】
1.一种高能量密度钠离子电池铁锰基正极材料，其特征在于，所述材料为铁锰基层状氧化物，所述材料的化学通式为Na
【技术特征摘要】
1.一种高能量密度钠离子电池铁锰基正极材料，其特征在于，所述材料为铁锰基层状氧化物，所述材料的化学通式为NaxFeaMnbM1cO2(0.6≤x≤0.7,0<a≤1/3,0<b≤1/2,0<c≤1/6)，其中M1为空位(□)、Li、Mg、Zn或Al中的一种或几种，用于取代材料中的过渡金属位置。
2.根据权利要求1所述的高能量密度钠离子电池铁锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述材料的制备需先采用球磨法处理得到前驱体，再通过固相反应法分步烧结成相；其中所述的球磨法制备前驱体的过程具体包括以下步骤：
(1)将钠盐、铁盐、锰盐和M1盐溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)或乙醇中得混合物A；
(2)将混合物A转移至玛瑙球磨罐中，并密封；
(3)将玛瑙球磨罐置于行星式球磨机上，进行球磨；
(4)通过干燥球磨后得到的混合物，即获得前驱体；
其中所述固相烧结成相的过程具体包括以下步骤：
(1)将球磨法所得前驱物研磨均匀，称取适量粉末，再将粉末压制成片状；
(2)将片状前驱体放置于管式炉中进行分步煅烧，即得钠离子电池铁锰基层状氧化物正极材料。
3.根据权利要求2所述高能量密度钠离子电池铁锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述钠盐优选碳酸钠、过氧化钠及氢氧化钠中的至少一种；所述铁盐优选醋酸铁、碳酸铁及氧化铁中的至少一种；所述锰盐优选醋酸锰、碳酸锰及氧化锰中的至少一种。
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