【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，属于钠离子电池。
技术介绍
1、近年来，对便携式电子设备和电动汽车（ev）的需求不断增加，导致锂离子电池（lib）市场大幅扩张，锂离子电池需求的爆炸性增长，引起了人们对锂资源供应不足和稀缺以及锂价格剧烈波动的极大担忧。同时，这也引发了人们对元素周期表中的另一种碱金属钠元素的关注。尽管钠离子电池由于工作电压较低、钠元素质量较重而无法提供锂离子电池的比能量，但它具有其它显著的优势，如：低成本、安全性和低温性能优异等。由于钠不会与铝发生合金化反应，因此可以使用铝箔代替铜箔同时作为负极的集流体，这样能够进一步降低电池的生产成本。随着电池应用扩展到大规模储能，如电动公交车或连接到可再生能源生产的固定存储，高能量密度变得不那么重要。与锂离子电池一样，钠离子电池的成本、重量、容量和使用寿命直接受到钠离子电池正极材料的限制。其o3型层状正极材料因为其较高的能量密度，合成工艺可控等优势，是最有前途的钠离子电池正极材料之一。然而这类材料在充放电过程中会发生复杂的相变，导致电化学性能衰减严重。通常用诸如mg、zn等非活性元素掺杂或zro2、tio2等金属氧化物包覆的策略来稳定结构，提高容量保持率，促提升循环性能。而在大规模生产中，烧结温度越高，时间越长，耗电量也越大，生产所需的成本也会进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术希望提供一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，具体方案如下：
2、一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，
3、（1）将铁源、镍源、锰源和钠源和锂源称取后放入混合仓内，然后加入熔融盐和助溶剂，同时添加溶剂，进行湿法混料，混合数小时后，经过干燥后得到混合均匀的样品；
4、（2）将混合好的样品放入烧结炉内一次煅烧数小时后，经过筛、淋洗、烘干、气流粉碎后，再经过二次煅烧，得到层状钠离子电池正极材料；
5、步骤（2）中所述的一次煅烧温度为600-800℃，保温时间为12小时，升温速率为2℃/min，所通气体为空气，通气量为2m3/min；二次煅烧为300-600℃，保温时间为6小时，升温速率为2℃/min，所通气体为空气，通气量为0.8m3/min。
6、步骤（1）所述铁源为三氧化二铁、四氧化三铁、氢氧化铁或碳酸铁中的一种或多种。
7、步骤（1）所述镍源为氧化镍、氧化亚镍、氢氧化镍或碳酸镍中的一种或多种。
8、步骤（1）所述锰源为三氧化二锰、四氧化三锰、氢氧化锰或碳酸锰中的一种或多种。
9、步骤（2）所述的钠离子电池正极材料分子式为naamebnicfedmneof，其中0.9≤a≤1，0.95≤a+b≤1.05，c:d:e=2:4:4,1.95≤f≤2.05。
10、步骤（1）所述熔融盐为氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾、氯化铝或氯化锌中的一种或多种。
11、步骤（1）所述添加剂质量占铁源、镍源、锰源总质量的0.1%-10%。
12、步骤（1）中所述的溶剂为乙醇，湿法混料时间为6小时。
13、所述步骤（1）的助溶剂和添加剂为氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铝或氧化镁中的一种或多种。
14、本专利技术目的在于一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，采用低镍层状氧化物为路线合成钠离子电池正极材料，降低了原料端所需成本，同时通过引入熔融盐体系，降低烧结阶段所需要的大量的能源的消耗，降低各个阶段所需成本并能够保持低残碱、高振实和良好的电化学性能，且该方法简单、成本低，具有广阔的应用前景。
15、本专利技术所述的技术方案与现有技术相比具有以下优点：
16、（1）本专利技术所用的原材料无需加工，纯度达标，粒度满足可研磨即可，工艺简单且原料廉价，制备出的钠离子正极材料具有良好的电化学性能，可用于大规模的生产。
17、（2）通常层状氧化物烧结所需温度高，为850-1000℃，可用于4v以上高电压的性能测试；本专利技术通过引入熔融盐体系，在低温熔融的温度下即可满足原子级的反应，使钠离子层状氧化物烧结温度进一步降低，且在高电压下也可以保持良好的容量和循环性能。
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1.一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述铁源为三氧化二铁、四氧化三铁、氢氧化铁或碳酸铁中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述镍源为氧化镍、氧化亚镍、氢氧化镍或碳酸镍中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述锰源为三氧化二锰、四氧化三锰、氢氧化锰或碳酸锰中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种掺杂型高空气稳定性的钠离子电池的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的钠离子电池正极材料分子式为NaaMebNicFedMneOf，其中0.9≤a≤1，0.95≤a+b≤1.05，c:d:e=2:4:4,1.95≤f≤2.05。
6.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述熔融盐为氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾、氯化铝或
7.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述添加剂质量占铁源、镍源、锰源总质量的0.1%-10%。
8.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的溶剂为乙醇，湿法混料时间为6小时。
9.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：所述步骤（1）的助溶剂和添加剂为氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铝或氧化镁中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述铁源为三氧化二铁、四氧化三铁、氢氧化铁或碳酸铁中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述镍源为氧化镍、氧化亚镍、氢氧化镍或碳酸镍中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种低温制备钠离子电池层状正极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述锰源为三氧化二锰、四氧化三锰、氢氧化锰或碳酸锰中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种掺杂型高空气稳定性的钠离子电池的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的钠离子电池正极材料分子式为naamebnicfedmneof，其中0...
【专利技术属性】
技术研发人员：李朕宇，方明，曹栋强，廖顺義，陈家栋，
申请(专利权)人：乐普钠电新材料六安有限公司，
类型：发明
国别省市：
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