【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池材料，特别是指一种钠电池材料制备方法。
技术介绍
1、随着国家对新能源发展战略的重视，不管是近几年发展动力电池，还是3c电池，钠离子电池及电池材料制备工艺得到重大发展。由于钠离子电池正极材料(如磷酸钒钠、锰酸钠、普鲁士蓝等)的导电性普遍较差，在制备过程中需通过离子掺杂、碳包覆等工艺提升钠离子电池正极材料的导电性能。现有电池材料的制备过程中常添加葡萄糖、淀粉等材料，通过碳化以达到电池材料的碳包覆目的。该方法具有制备方法简单、材料成本低等优点，但电池材料容易团聚，粒径较大。一维碳材料(如碳纳米管、碳纤维)由于具有良好的导电性受到很大的关注，为了提高电池材料的导电性能，在钠离子电池正极和负极的配料过程中需添加碳纳米管、导电炭黑等导电剂，以降低电池的内阻，提高电池的放电倍率。部分科研人员通过静电纺丝法制备出电池材料/碳纳米纤维复合材料，该方法制备的形貌均一易调控，一维结构离子传输路径短，是一种具有良好应用前景的电池材料制备工艺。
2、为了提高电池材料的导电性能，现有技术主要采用两个路线：(1)将正极或负极所需原材料与碳源前驱体混合，通过静电纺丝技术制备成纤维前驱体，然后高温碳化。该方法主要缺点在于制备效率低下，无法实现量产，且制备的材料比表面积大，压实密度或振实密度小；(2)将碳源前驱体混合后进行静电纺丝，纤维前驱体进行高温碳化，碳化后的碳纤维与正极或负极所需原材料进行混合，再次进行高温处理，获得电极材料/碳纤维复合材料，该方法主要缺点在于方法复杂、能耗高。因此，现有技术尚需改进和发展。
4、由此可见，当前的钠电池材料制备方法需将纤维前驱体和正极或负极原材料混合后再采用静电纺丝制备所造成的生产效率低、正极活性物质的含量少且对静电纺丝机形成的纤维细丝无法进行实时监测，不能根据监测结果进行及时调整，不能保障成纤质量。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种钠电池材料制备方法，用以克服现有技术中需将纤维前驱体和正极或负极原材料混合后再采用静电纺丝制备所造成的生产效率低、正极活性物质的含量少且对静电纺丝机形成的纤维细丝无法进行实时监测，不能根据监测结果进行及时调整，不能保障成纤质量的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种钠电池材料制备方法，包括，
3、步骤s1,选择一种高分子聚合物碳源、一种或两种以上的有机溶剂并按照设定比例进行均匀分散，形成静电纺丝的前驱液；
4、步骤s2,形成的前驱液通过静电纺丝机中的喷射单元以喷雾形式喷出，喷出的喷雾在电场发生单元的作用下形成纤维细丝；
5、步骤s3,通过纺丝监测单元对步骤s2中形成的纤维细丝进行实时监测，纺丝确定单元根据监测结果分析单根纤维细丝内部的各向异性、单条粗细均匀度以及全部纤维细丝的整体均匀度；
6、步骤s4，根据分析结果进行及时调整或报警，得到符合要求的前驱体材料；
7、步骤s5,确定钠电池材料所需的各种原材料，将各种原材料按照化学比例进行称量并与前驱体材料以一定比例进行均匀混合形成混合物；
8、步骤s6,将形成的混合物进行烘干、高温处理后获得钠电池材料。
9、进一步地，基于电场发生单元的作用，静电纺丝机通过喷射单元将前驱液以喷雾形式喷出，形成纤维细丝；
10、纺丝确定单元根据若干监测点位不同监测时刻获取的单根纤维细丝内部的各向异性确定各监测时刻第一转动单元的转速；
11、基于所述纺丝确定单元内设定的单条粗细标准均匀度评价区间，根据获取的各监测点位单根纤维细丝的单条粗细均匀度确定各喷嘴发生堵塞，或，确定所述喷嘴与接收单元间的纺丝距离；
12、基于获取的各监测点位的所述单条粗细均匀度计算的整体均匀度，确定所述电场发生单元的电场强度，或，进行报警；
13、将获取的前驱体材料与其余钠电池原材料进行混合形成的混合物进行烘干、高温处理，获得钠电池材料；
14、所述第一转动单元能够带动所述电场发生单元内的第一电极板和第二电极板进行转动；
15、所述接收单元能够对形成的纤维细丝进行收集。
16、进一步地，所述纺丝确定单元内设置有周期监测时长，
17、纺丝监测单元根据所述周期监测时长获取各监测时刻单根纤维细丝的实际粗细值，
18、纺丝确定单元根据所述实际粗细值结合其设定的标准粗细值，确定单根纤维细丝内部的各向异性符合标准，或，发出调整信号，
19、每当经过一个周期监测时长，纺丝确定单元对所述纺丝监测单元实时监测的实际粗细值进行采集，并将采集的数据与设定的标准粗细值进行计算，判定该时刻纤维细丝的所述实际粗细值是否符合标准，若不符合标准，纺丝确定单元发出调整信号，
20、其中，所述调整信号包括，第一调整信号和第二调整信号。
21、进一步地，所述纺丝确定单元内设置有第一差值评价值，所述调整信号的选择与单根纤维细丝内部的各向异性状态有关，包括，第一差值绝对值大于所述第一差值评价值且所述实际粗细值小于所述标准粗细值，纺丝确定单元发出所述第一调整信号，
22、所述第一差值绝对值大于所述第一差值评价值且所述实际粗细值大于所述标准粗细值，纺丝确定单元发出所述第二调整信号；
23、其中，所述第一差值绝对值为所述实际粗细值与所述标准粗细值之间的差值绝对值。
24、进一步地，第一转动辅助单元能够根据所述纺丝确定单元发出的所述调整信号结合所述第一转动单元的初始转速，确定第一转动单元的实际转速；
25、所述纺丝确定单元内设定有第一计算调节参数和第二计算调节参数，纺丝确定单元发出所述第一调整信号时，获取所述第一转动单元的所述初始转速，纺丝确定单元根据所述第一计算参数对初始转速进行修正，得到实际转速；纺丝确定单元发出所述第二调整信号时，获取所述第一转动单元的所述初始转速，纺丝确定单元根据所述第二计算参数对初始转速进行修正，得到实际转速。
26、进一步地，将监测的纤维细丝按照所述喷嘴的不同分为若干监测点位，
27、所述纺丝确定单元通过对各所述监测点位的所述单条粗细均匀度与整合后得到的所述整体均匀度进行逐一判定，确定所述静电纺丝机的工作状态，或，进行报警；
28、将监测的纤维细丝按照喷嘴的不同分为若干监测点位，对于不同监测点位设置不同的单条粗细标准均匀度评价区间，并根据获取的各监测点位的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钠电池材料制备方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，所述纺丝确定单元内设置有第一差值评价值，所述调整信号的选择与单根纤维细丝内部的各向异性状态有关，包括，第一差值绝对值大于所述第一差值评价值且所述实际粗细值小于所述标准粗细值，纺丝确定单元发出所述第一调整信号，
4.根据权利要求3所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，所述纺丝确定单元能够根据其计算的所述单条粗细均匀度结合设定的所述单条粗细标准均匀度评价区间确定所述喷嘴的堵塞情况，或，确定实际纺丝距离。
7.根据权利要求6所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，所述其余钠电池原材料与所述前驱体材料间有若干
10.根据权利要求1所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，对于所述混合物进行烘干，用以去除溶剂时，包括若干烘干方式：烘烤、冷冻干燥和喷雾干燥，
...【技术特征摘要】
1.一种钠电池材料制备方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，所述纺丝确定单元内设置有第一差值评价值，所述调整信号的选择与单根纤维细丝内部的各向异性状态有关，包括，第一差值绝对值大于所述第一差值评价值且所述实际粗细值小于所述标准粗细值，纺丝确定单元发出所述第一调整信号，
4.根据权利要求3所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的钠电池材料制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的钠电池材料制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥辉，赵长锋，祁永军，刘鸿志，
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：
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