一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料，包括锰基氢氧化物自支撑正极前驱体及富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料。还提供了一种富钠锰基氧化物复合基底氧化物自支撑二元正极材料制备方法。本发明专利技术通过对金属网状集流体进行改性，原位生长锰基氢氧化物，在后续预钠化过程后，锰基氧化物与基底氧化物复合有效降低材料内部钠离子扩散势垒,增加离子电导率，另外也一定程度上增加内部电子电导。由于复合材料内部特殊的微观结构，为钠离子传输提供更加稳定的传输通道，减小极化，提升材料稳定性。富钠的结构为首圈SEI膜形成提供额外的钠原，提升电池整体循环效率。由于以上因素，该材料表现出出色的循环稳定性和优异的倍率性能。本发明专利技术的前驱体制备方法成本低，易实现、简单有效，为钠电正极材料的结构改性和工艺设计提供了一种可行性方案。计提供了一种可行性方案。计提供了一种可行性方案。

【技术实现步骤摘要】
一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于钠离子电池材料
，具体涉及一种一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及其制备方法

技术介绍

[0002]钠离子电池因与锂离子电池具有相似的电化学性能，且原料价格远低于锂离子电池。因此钠离子电池成为当下最有希望替代锂离子电池的新型电池体系。与锂离子电池正极材料相似，三元钠离子电池正极材料具有高比容量很高循环稳定性，收到广泛的研究。但传统三元正极材料内部电子电导率低，导电性差，另外由于钠离子较锂离子有更大的半径，在钠离子脱嵌时材料内部也存在较大的传输阻力。
[0003]针对三元钠离子电池正极材料面临的问题，研究者们通过结构优化和工艺优化等策略。工艺优化是通过开发一种新的合成策略，从而制得具有高性能的钠电正极材料。构建自支撑基底作为一种简单、有效、原材料利用率高的工艺方法成为当下改善材料结构缺陷，制备具有特定形貌和性能一种常用的方法。而在自支撑为基底的基础上复合具有优异性能的导电材料将会加倍提高材料自身的导电性和电化学性能。基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备金属单质网状集流体表面生长的锰基氢氧化物前驱体，将金属网状集流体裁剪成圆片状，放入还有锰源及引发剂的溶液中，利用水热法，在金属网表面原位生长氢氧化锰纳米阵列，取出用超纯水冲洗并晾干，得到前驱体片；(2)将钠源充分研磨，利用超声技术与前驱体片充分混合均匀，后将前驱体片与钠源的混合物在氧气气氛下煅烧，得到富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料。2.一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及制备方法，其特征在于，所述的富钠复合二元正极材料化学式为xNaMnMO3/Na2MO2，其中0.8≤x≤1.4。其中M为网状集流体金属元素Ni或Cu的一种。3.一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及制备方法，特征在于，材料主要包括金属单质网状集流体表面生长的锰基氢氧化物前驱体材料和富钠复合自支撑二元正极材料。所述金属单质网状集流体为镍或铜网，金属丝直径0.10～0.15mm。4.一种富钠锰基氧化物复合基底金属氧化物自支撑二元正极材料及制备方法，其特征在于，在金属网状表面原位生长的氢氧化锰纳米阵列，其化...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧星，秦浩哲，明磊，张宝，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：