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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池领域,特别是涉及一种高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法。
技术介绍
1、低成本钠离子电池被认为是锂离子电池的良好补充已经受到广泛关注。然而,其实用化进程一直受限于能量密度和循环寿命。层状过渡金属氧化物正极材料具有紧凑的晶体结构、低成本、易于合成等优点,是一类有前景的正极材料。不幸的是,层状过渡金属氧化物面临的关键挑战,如严重的相结构转变、缓慢的扩散动力学、以及界面退化,对实现高性能正极构成了重大挑战。
2、当前关于层状氧化物正极材料的常用改性手段,主要包括:离子掺杂改性策略;形貌调控改性策略;界面工程改性策略;综合改性策略。现有报道表明,利用金属元素进行体相掺杂,可在一定程度上改善电极材料的循环稳定性,被认为是一种改性层状锰酸钠正极材料最有效的方法。然而,目前的掺杂改性层状锰酸钠的方法存在工艺复杂,能耗高,成本较高,对环境污染较大的难题。因此,如何高效、低成本制备层状锰酸钠显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,提供一种高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,以实现高效、低成本制备层状氧化物。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,包括如下步骤:
3、将可溶性钠盐和含有高锰酸根或者锰酸根的可溶性盐溶解在去离子水中,形成电解液;
4、在所述电解液中放入双金属电极并接入方波电压电源,开始反应至金属电极剥离完结束;
5、将反应完的电解液进行分
6、将干燥后的固体粉末进行煅烧,获得层状氧化物。
7、进一步的,所述可溶性钠盐包括碳酸钠、硫酸钠、草酸钠、过硫酸钠、氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠中的一种或多种。
8、进一步的,所述可溶性钠盐的水溶液溶度为0.01~5mol/l,所述去离子水的体积为200ml~500ml。
9、进一步的,所述高锰酸根或者锰酸根的可溶性盐包括高锰酸钠和锰酸钠。
10、进一步的,所述方波电压电源的电压的介于6v~20v,并且正负电压变换的时间为10s~50s。
11、进一步的,所述电极剥离的温度为0~80℃,所述电极剥离的时间为30min~12h。
12、进一步的,所述双金属电极之间的距离为1cm~3cm,所述双金属电极的电解面积为1:1。
13、进一步的,所述分离方式为离心、抽滤和透析方式中的一种或多种。
14、进一步的,所述干燥方式为自然晾干、常压加热干燥、真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥中的一种或多种。
15、进一步的,所述煅烧的温度为700~100℃。
16、相比于现有技术,本专利技术至少具有以下有益效果:
17、本专利技术的钠离子正极材料层状氧化物制备方法绿色环保、设备简易,操作方便,工艺简单且易于放大,另外,制备的层状氧化物具有优异的振实密度,将其作为电极活性材料具有优异质量比容量和稳定的循环性能。
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1.一种高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述可溶性钠盐包括碳酸钠、硫酸钠、草酸钠、过硫酸钠、氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述可溶性钠盐的水溶液溶度为0.01~5mol/L,所述去离子水的体积为200mL~500mL。
4.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述高锰酸根或者锰酸根的可溶性盐包括高锰酸钠和锰酸钠。
5.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述方波电压电源的电压的介于6V~20V,并且正负电压变换的时间为10s~50s。
6.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述电极剥离的温度为0~80℃,所述电极剥离的时间为30min~12h。
7.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其
8.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述分离方式为离心、抽滤和透析方式中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述干燥方式为自然晾干、常压加热干燥、真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述煅烧的温度为700~100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述可溶性钠盐包括碳酸钠、硫酸钠、草酸钠、过硫酸钠、氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述可溶性钠盐的水溶液溶度为0.01~5mol/l,所述去离子水的体积为200ml~500ml。
4.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述高锰酸根或者锰酸根的可溶性盐包括高锰酸钠和锰酸钠。
5.如权利要求1所述的高效制备钠离子正极材料层状氧化物的方法,其特征在于,所述方波电压电源的电压的介于6v~20v,并且正负电压变换的时间为10s~50s。...
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