一种隧道型氧化物复合正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种隧道型氧化物复合正极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括：(1)将钠源和锰源混合后进行烧结，得到隧道型氧化物；(2)将隧道型氧化物与有机酸、苯胺和水混合，得到混合液；所述混合液在氧化剂的存在下进行聚合反应，得到初产物；(3)将初产物与有机溶剂混合后，进行固液分离、油水分离，得到固相和有机相；(4)将固相和有机相依次进行混合和干燥，得到所述隧道型氧化物复合正极材料。本发明专利技术通过原料和工艺路线的设计及协同作用，使得到的所述隧道型氧化物复合正极材料具有显著提升的导电性和充放电比容量，稳定性好，倍率性能和循环性能优异。所述制备方法的工艺路线简单，原料易得，具有良好的发展前景。具有良好的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道型氧化物复合正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于钠离子电池材料
，具体涉及一种隧道型氧化物复合正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂电池是一种不依赖化石燃料的高效的能量储存与转换装置，具有高能量密度、高功率密度、质量轻、体积小、环境友好等诸多优势，近年来得到广泛使用。随着锂电池的快速推广，锂资源储量有限、地域分布不均的问题日益凸显，导致锂材料的价格呈上涨趋势，锂电池的原料成本逐渐升高，严重影响了锂电池的发展。钠与锂为同族元素，具有相似的物理化学性质；而且，钠元素在地壳中的储量丰富，分布广泛，使用成本低廉，是锂的良好替代品。作为可充电离子电池，钠离子电池与锂离子电池有着类似的工作原理，近来一直被认为其在未来有望取代锂离子电池，成为新一代的能量储存装置，并广泛应用于大规模储能领域。因此，发展针对大规模储能应用的室温钠离子电池技术具有重要的战略意义。
[0003]据了解，电池的比容量、循环稳定性和工作电压等关键特性主要由电极材料的内在电化学特性决定。因此，在现阶段，钠离子电池最主要的关注点是寻找本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道型氧化物复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钠源和锰源混合后进行烧结，得到隧道型氧化物；(2)将步骤(1)得到的隧道型氧化物与有机酸、苯胺和水混合，得到混合液；所述混合液在氧化剂的存在下进行聚合反应，得到初产物；(3)将步骤(2)得到的初产物与有机溶剂混合后，进行固液分离、油水分离，得到固相和有机相；(4)将步骤(3)得到的固相和有机相依次进行混合和干燥，得到所述隧道型氧化物复合正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钠源包括氢氧化钠和/或钠盐；优选地，步骤(1)所述钠源包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠、硫酸钠、硝酸钠、氯化钠中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述锰源包括锰氧化物和/或锰盐；优选地，所述锰氧化物包括MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述锰盐包括碳酸锰、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、乙酸锰中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述钠源中的钠与锰源中的锰的摩尔比为(0.2
‑
0.51):1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的方法为球磨，优选湿法球磨；优选地，所述球磨在有机溶剂存在下进行，所述有机溶剂包括醇类溶剂和/或酮类溶剂；优选地，所述球磨的转速为200
‑
600rpm，进一步优选300
‑
550rpm；优选地，所述球磨的时间为2
‑
5h；优选地，所述球磨后还包括干燥的步骤；优选地，所述干燥的温度为60
‑
100℃；优选地，所述干燥的时间为0.5
‑
6h；优选地，步骤(1)所述烧结在有氧气氛中进行；优选地，步骤(1)所述烧结的温度为700
‑
950℃；优选地，步骤(1)所述烧结的时间为3
‑
24h。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述有机酸为十二烷基苯磺酸；优选地，步骤(2)所述有机酸与苯胺的摩尔比为(0.5
‑
1.0):1；优选地，步骤(2)中，以所述有机酸的质量为1g计，所述水的体积为100
‑
500mL；优选地，步骤(2)所述隧道型氧化物与苯胺的质量比为1:(0.01
‑
0.1)；优选地，步骤(2)所述氧化剂为过硫酸盐，进一步优选过硫酸铵；优选地，步骤(2)所述氧化剂与苯胺的摩尔比为(0.5
‑
2.0):1；优选地，步骤(2)所述聚合反应在保护气氛存在下进行；优选地，步骤(2)所述聚合反应的温度为15
‑
40℃；
优选地，步骤(2)所述聚合反应的时间为6
‑
8h。5.根据权利要求1
‑
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴州，丁厚远，余丽红，夏凡，岳敏，
申请(专利权)人：无锡零一未来新材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：