一种异质结MXene改性正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种异质结MXene改性正极材料及其制备方法与应用，所述改性正极材料由MXene与钠离子电池O3相层状氧化物正极材料通过固相烧结得到，所述MXene为M

【技术实现步骤摘要】
一种异质结MXene改性正极材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及钠离子电池
，具体涉及一种异质结MXene改性正极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池广泛应用于能源设备领域，但由于地球上现有的锂元素非常有限，因此有必要开发基于其他载流子的储能器件以解决上述问题。钠资源丰富、成本低，且钠离子电池与锂离子电池类似的物理化学性质，有望解决未来储能的需求。但是由于钠的相对分子质量高于锂，钠离子的半径也比锂离子的半径大，导致其难以从层状正极材料中嵌入或脱出，因此钠离子电池的能量密度低于锂离子电池，这大大阻碍了钠离子电池的商业化发展。由于钠离子电池中正极材料的理论密度为电芯能量密度的上限，通常通过改善正极材料容纳钠离子的能力以及传输通道的通畅性以改善钠离子电池的功率密度，因此开发高性能的正极材料是钠离子电池走向应用首先需要解决的问题。
[0003]在钠离子电池的各种正极材料中，O3相层状氧化物由于其在全电池中可以提供足够的钠、电化学活性高、理论比容量高和易于合成的优点受到广泛关注。然而，它存在复杂的不可逆相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结MXene改性正极材料的制备方法，其特征在于，将MXene材料与钠离子电池O3相层状氧化物正极材料混合均匀，通过固相烧结制备得到所述异质结MXene改性正极材料；所述MXene为M
n+1
X
n
T
x
，其中n为1～3任一整数，x＞0，M为过渡金属Sc、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Ni、Fe、Mn或Zn，X为C和/或N元素，T为表面封端基团，所述封端基团包括
‑
OH，
‑
O
‑
和
‑
F。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MXene为Ti3C2T
x
、Ti4N3T
x
、Ni3N2T
x
、Zr3C2T
x
、Ta5N4T
x
、V3N2T
x
、Fe2NT
x
、Mn3C2T
x
或Zn4C3T
x
；所述钠离子电池O3相层状氧化物正极材料为NaNi
a
Fe
b
Mn
c
O2，0≤a、b、c≤1，a+b+c＝1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固相烧结的步骤中：升温速率为0.01～10℃/min，固相烧结温度为700～1200℃，固相烧结后的保温时间为0.5～48h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MXene材料的制备包括以下步骤：(1)将MAX相与卤化盐以摩尔比1～10:1～9混合均匀，在450～1150℃下退火0.5～10h；(2)采用氢氟酸洗涤上述退火后的产物，然后水洗并冷冻干燥得到所述MXene材料。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，董英男，张继宗，蒋绮雯，司煜，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：