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一种利用钛白粉副产物制备钠离子电池正极材料硫酸铁钠的方法技术

技术编号:40001009 阅读:34 留言:0更新日期:2024-01-09 03:35
本发明专利技术提供了一种利用钛白粉副产物制备钠离子电池正极材料硫酸铁钠的方法,将钛白粉副产物用去离子水充分溶解后,过滤;然后,向滤液中加入一定量的除杂剂,搅拌,过滤,干燥;再将硫酸钠和除杂钛白粉副产物以及一定量的聚乙烯吡咯烷酮混合、球磨,加入无水乙醇作为分散剂;烘干;最后,将上述所得前驱体在200℃的氮气气氛中预烧后升温到350℃继续热处理得到硫酸铁钠正极材料。该制备过程简单,能耗低,且无有毒气体、液体、固体排放,绿色环保。采用该材料组装的钠离子电池电压高、循环性能好,完全能满足储能器件及低速电动车对钠离子电池正极材料的要求,而且大大降低了生产成本,实现了钛白粉副产物的高价值回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用钛白粉副产物制备钠离子电池正极材料硫酸铁钠的方法,属于钠离子电池的新型材料制备领域。


技术介绍

1、钠离子电池的研究与锂离子电池差不多同步,但因其与锂离子电池性能相差较大而处于发展停滞状态。2010年之后,随着锂离子电池在消费、动力和储能三大领域快速应用,各大锂离子电池生产商不断扩大产能,导致锂资源需求紧张,价格大幅上涨,钠离子电池又重新进入人们的视野。钠资源丰富且分布广泛,发展钠离子电池可避免产业发展过程中的资源“卡脖子”问题。虽然钠离子电池的能量密度(100~150wh/kg)低于锂离子电池(磷酸铁锂电池为120~200wh/kg,三元锂离子电池为200~300wh/kg),但远高于铅酸电池(35~50wh/kg);而且钠离子电池的循环寿命(>3000次)也远优于铅酸电池(300~1000次)。此外,钠离子电池还具有安全性高、高低温性能优异(工作温度区间为-40℃~80℃)、快充性能突出等优势。加之,钠离子电池与锂离子电池生产工艺相近,设备兼容性高,企业生产线转换较为便捷。在储能应用中,成本和寿命是比能量密度更重要的指标。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用钛白粉副产物制备钠离子电池正极材料硫酸铁钠的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,所述的钛白粉副产物为硫酸法生产钛白粉后得到的含硫酸亚铁的副产物;

3.根据权利要求2所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,所述的钛白粉副产物加水溶解、过滤后,向滤液中加入除杂剂,经过滤干燥后得到除杂的钛白粉副产物,所述的除杂剂为硫化钠、氨水、或氢氧化钠,添加量为除杂钛白粉副产物质量的0.3-10%。

4.根据权利要求1所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁...

【技术特征摘要】

1.一种利用钛白粉副产物制备钠离子电池正极材料硫酸铁钠的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,所述的钛白粉副产物为硫酸法生产钛白粉后得到的含硫酸亚铁的副产物;

3.根据权利要求2所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,所述的钛白粉副产物加水溶解、过滤后,向滤液中加入除杂剂,经过滤干燥后得到除杂的钛白粉副产物,所述的除杂剂为硫化钠、氨水、或氢氧化钠,添加量为除杂钛白粉副产物质量的0.3-10%。

4.根据权利要求1所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁钠正极材料的方法,其特征在于所述钠源为硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠、乙酸钠、草酸钠、硝酸钠中的至少一种;钠源和除杂钛白粉副产物的摩尔质量比为0.95~0.98。

5.根据权利要求1所述的一种利用钛白粉副产物制备硫酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,所述的碳源为聚乙烯吡咯烷酮、抗坏血酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员:张露露代海东孙华斌陈朝尧杨学林
申请(专利权)人:三峡大学
类型:发明
国别省市:

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