基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及钠离子电池技术领域，尤其涉及一种基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法，包括：以预设粉末制备方式制备正极材料粉末，提取制备数据，并根据制备数据制定改性策略；根据改性策略对正极材料粉末执行改性包覆，形成正极材料，获取正极材料的性能数据，并根据性能数据对改性策略进行调节；根据修正改性策略生成对应的预设粉末制备方式，并重复上述步骤，以形成目标正极材料；本发明专利技术通过构建原子层沉积包覆层能够有效阻隔电解液与电极材料的直接接触，减少副反应的发生，增强固液界面的稳定性，从而缓解充放电过程中电极材料的体积膨胀

【技术实现步骤摘要】
基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及钠离子电池
，尤其涉及一种基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法
。

技术介绍

[0002]能源的存储和转换是制约世界经济可持续发展的重要问题，随着风能，太阳能，长续航里程电动汽车及智能电网的迅猛发展，对储能系统提出了越来越高的要求
。
目前在新能源领域如日中天的锂离子电池由于锂资源的过度使用造成成本大幅上升使其分身乏术，难以应付储能系统领域的发展
。
与锂离子电池同时起步的钠离子电池凭借丰富的资源重新回到人们的视野
。
层状过渡金属氧化物正极材料凭借其制备工艺简单，高能量密度和功率密度在锂离子电池领域已经得到了广泛的应用
。
但是钠离子电池正极材料由于钠离子较大的离子半径和更大电化学当量导致其在扩散动力学
、
能量和功率密度以及循环性能方面表现不佳
。
因此，如何研发新一代高工作电压
、
高能量密度和高功率密度的正极材料成为亟待解决的热点问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤
S1
，以预设粉末制备方式制备正极材料粉末；步骤
S2
，从所述步骤
S1
中提取制备数据，并根据制备数据确定改性策略；步骤
S3
，根据所述改性策略对所述正极材料粉末执行改性包覆，以形成改性正极材料；步骤
S4
，利用充放电测试仪获取所述步骤
S3
中的正极材料的性能数据，并根据性能数据对所述改性策略进行调节，以形成修正改性策略；步骤
S5
，所述充放电测试仪根据所述修正改性策略生成对应的预设粉末制备方式，并重复步骤
S1
‑
步骤
S3
，以形成目标正极材料；其中，所述制备数据包括正极材料粉末的最大粒径，所述改性策略包括加热台温度
、
样品盘姿态
、
包覆层数和样品盘振动频率，所述性能数据包括半电池循环性能，所述预设正极材料为包含
Na、Ni、Co、Mn
的复合氧化物；其中，所述目标正极材料为所述半电池循环性能达到预设性能水平的所述正极材料
。2.
根据权利要求1所述的基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤
S1
中，所述预设粉末制备方式包括：步骤
S11
，称取预设剂量的金属乙酸盐溶于去离子水，形成乙酸盐溶液；步骤
S12
，利用蠕动泵将柠檬酸溶液以预设速率逐滴加入所述乙酸盐溶液中并搅拌，形成混合溶液；步骤
S13
，将所述混合溶液中的水分蒸发，得到胶状物质并将胶状物质烘干，形成预备原料；步骤
S14
，将所述预备原料研磨后以第一煅烧温度进行一次煅烧；步骤
S15
，将经所述一次煅烧的预备原料压制为块状原料，向块状原料中加入预设添加剂量的母粉并以第二煅烧温度进行二次煅烧；其中，所述第一煅烧温度为
500
～
1000℃
，所述预设速率为1～
10mL/min
，所述母粉为醋酸锰
、
碳酸锰和氧化锰中的任意一种
。3.
根据权利要求2所述的基于原子层沉积的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述改性包覆包括以下步骤：步骤
S31
，将所述正极材料粉末以预设分布策略布置于样品盘中；步骤
S32
，将样品盘布置于原子层沉积设备的加热仓中，根据所述改性策略设置所述加热台温度和样品盘振动参数；步骤
S33
，通过原子层沉积仪，将过渡金属源溅射成为金属蒸汽源，向所述加热仓中吹入金属蒸汽源，并在吹入金属蒸汽源后通入第一惰性气体；步骤
S34
，向所述加热仓中通入氧源，并在通入氧源后通入第二惰性气体；其中，所述预设分散策略为控制所述正极材料粉末的面积大于预设面积且高度小于预设高度，所述样品盘振动参数包括振动频率，所述充放电测试仪通过调节所述步骤
S33
和所述步骤
S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥辉，刘鸿志，黄曼，祁永军，孙浩，周冰，张海鹏，周伟家，刘宏，
申请(专利权)人：国钠能源科技河北有限公司，
类型：发明
国别省市：