System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种正极材料及其制备方法和正极片技术_技高网

一种正极材料及其制备方法和正极片技术

技术编号:40024074 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-16 17:12
本发明专利技术涉及钠电池技术领域,尤其是涉及一种正极材料及其制备方法和正极片。本发明专利技术的一种正极材料的制备方法,包括如下步骤:将层状氧化物和钠源在T±20℃下进行第一烧结后,得到所述正极材料;其中,T=850‑TD×100×t/S×β;TD为所述层状氧化物的振实密度的数值,振实密度的单位为g/cm<supgt;3</supgt;;S为所述层状氧化物的比表面积的数值,比表面积的单位为m<supgt;2</supgt;/g;t为所述第一烧结的时间的数值,时间的单位为h;β为所述钠源中Na元素和所述层状氧化物中Na元素的质量比。本发明专利技术通过对层状氧化物进行烧结并调控烧结的温度,改善了材料的形貌,提高了流动性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠电池,尤其是涉及一种正极材料及其制备方法和正极片


技术介绍

1、钠离子电池具有安全性高、原材料丰富以及成本低等特点成为了近年来电池技术的研发热点。钠离子电池可应用于低速电动车以及储能装置等领域。

2、在钠离子电池的各种正极材料中,钠离子电池层状氧化物正极材料具有较高的理论容量。但钠离子层状氧化物正极材料通过高温烧结后易形成大片状形貌,该形貌会导致材料的流动性较差(p<0.6),导致生产过程运输困难,且该正极材料所制成极片的压实密度低(<3g/cm3),导致钠离子电池的能量密度难以提高。但是,若不进行高温烧结,材料成相困难,团聚严重,难以保持类单晶形貌,且该正极材料所制成极片的压实密度低(<2.8g/cm3)。

3、有鉴于此,特提出此专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一种正极材料的制备方法,通过对层状氧化物进行烧结并调控烧结的温度,改善了材料的形貌,提高了材料的流动性。

2、本专利技术的第二目的在于提供一种正极材料,具有类球或橄榄型的形貌以及优异的流动性。

3、本专利技术的第三目的在于提供一种正极片,其具有高压实密度。

4、为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:

5、本专利技术提供了一种正极材料的制备方法,包括如下步骤:

6、将层状氧化物和钠源在t±20℃下进行第一烧结后,得到所述正极材料;

7、其中,t=850-td×100×t/s×β;td为所述层状氧化物的振实密度的数值,振实密度的单位为g/cm3;s为所述层状氧化物的比表面积的数值,比表面积的单位为m2/g;t为所述第一烧结的时间的数值,时间的单位为h;β为所述钠源中na元素和所述层状氧化物中na元素的质量比。

8、进一步地,β为0.0001~0.02。

9、进一步地,包括以下特征(1)至(3)中的至少一种;

10、(1)所述层状氧化物包括naδcuynizfesmnt(oh)2;0.9≤δ≤1.1,0.08≤y≤0.14,0.18≤z≤0.24,0.3≤s≤0.36,0.32≤t≤0.35,y+z+s+t=1;

11、(2)所述层状氧化物的振实密度为1~2g/cm3;

12、(3)所述层状氧化物的比表面积为0.3~1m2/g。

13、进一步地,所述第一烧结的时间为8~24h。

14、进一步地,所述层状氧化物的制备方法,包括如下步骤:

15、将钠源和镍铜铁锰氢氧化物进行第二烧结后,得到所述层状氧化物。

16、进一步地,所述镍铜铁锰氢氧化物的化学式为cuynizfesmnt(oh)2;0.08≤y≤0.14,0.18≤z≤0.24,0.3≤s≤0.36,0.32≤t≤0.35,y+z+s+t=1。

17、进一步地,包括以下特征(1)至(3)中的至少一种;

18、(1)所述镍铜铁锰氢氧化物的粒径d50为4~10μm;

19、(2)所述镍铜铁锰氢氧化物的振实密度≥1g/cm3;

20、(3)所述镍铜铁锰氢氧化物的比表面积为10~30m2/g。

21、进一步地,所述第二烧结包括:于950~1200℃保温处理8~24h。

22、本专利技术还提供了一种正极材料,采用如上所述的正极材料的制备方法制得。

23、本专利技术还提供了一种正极片,包括如上所述的正极材料。

24、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

25、1、本专利技术的正极材料的制备方法,通过对层状氧化物进行烧结,并调控补钠量β、烧结时间t、层状氧化物的比表面积s、层状氧化物的振实密度td和烧结温度t之间的函数关系;可将层状氧化物的大片状形貌改善为类球或橄榄型形貌,进而提高了材料的流动性。

26、2、本专利技术的正极材料具有类球或橄榄型的形貌以及优异的流动性,钝度≥0.6。

27、3、将本专利技术的正极材料用于制备正极片,有利于提升正极片的压实密度,从而有利于提高钠离子电池的电化学性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,β为0.0001~0.02。

3.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下特征(1)至(3)中的至少一种;

4.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一烧结的时间为8~24h。

5.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述层状氧化物的制备方法,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍铜铁锰氢氧化物的化学式为CuyNizFesMnt(OH)2;0.08≤y≤0.14,0.18≤z≤0.24,0.3≤s≤0.36,0.32≤t≤0.35,y+z+s+t=1。

7.根据权利要求5所述正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下特征(1)至(3)中的至少一种;

8.根据权利要求5所述正极材料的制备方法,其特征在于,所述第二烧结包括:于950~1200℃保温处理8~24h。

9.一种正极材料,其特征在于,采用权利要求1~8任一项所述的正极材料的制备方法制得。

10.一种正极片,其特征在于,包括权利要求9所述的正极材料。

...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,β为0.0001~0.02。

3.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下特征(1)至(3)中的至少一种;

4.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一烧结的时间为8~24h。

5.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述层状氧化物的制备方法,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍铜铁锰氢氧化物的...

【专利技术属性】
技术研发人员:程斯琪陈森王建鑫戚兴国李树军唐堃
申请(专利权)人:山西华钠铜能科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1