【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，特别涉及一种用于钠离子电池的正极材料、其制备方法和钠离子电池。
技术介绍
1、钠离子电池首次充电时，会在负极表面形成固体电解质界面膜(简称sei膜)，sei膜是钠离子的优良导体，同时又是良好的电子绝缘体。但是，sei膜在形成过程中消耗了部分钠离子，使得钠离子电池的首次充放电不可逆容量增加，降低钠电性能。现有的化学预钠方法是通过电化学嵌钠方法对电极片组装成半电池后进行极片预处理，再进行全电池组装，该方法虽能够补充钠源，但处理成本很高，不利于批量生产。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述问题，本申请提供一种用于钠离子电池的正极材料、其制备方法和钠离子电池，能够在正极材料制备过程中实现钠离子补充，无需对半电池进行后处理，显著降低制备成本，同时环保安全且有效提升钠电性能。具体技术方案如下：
2、一方面，本申请提供一种用于钠离子电池的正极材料制备方法，所述制备方法包括：
3、将硫酸钠、无水硫酸亚铁和草酸钠按配比溶解于水中，得到前驱体溶液；
4、对所述前驱体溶液除水干燥，得到前驱体材料；
5、将所述前驱体材料与固态碳源混合后，于无氧环境中研磨，得到复合中间体材料；将所述复合中间体材料置于无氧环境中，在草酸钠分解温度以下进行煅烧处理，冷却研磨后，得到用于钠离子电池的正极材料。
6、可能的实施方式中，所述前驱体溶液中，硫酸钠和无水硫酸亚铁间的摩尔比为1:1～2。
7、可能的实施方式中，所述前驱体溶液中，加入的
8、可能的实施方式中，所述固态碳源占所述前驱体材料的质量百分比为3％-7％。
9、可能的实施方式中，所述煅烧处理的煅烧温度为400℃以下。
10、可能的实施方式中，所述固态碳源选自碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨和碳纳米纤维中的至少一种。
11、可能的实施方式中，所述前驱体溶液的除水干燥温度为130-250℃。
12、可能的实施方式中，所述前驱体溶液的除水干燥方式为喷雾干燥，所述喷雾干燥的进口设定温度为130-170℃，出口设定温度为50-70℃。
13、另一方面，本申请提供一种用于钠离子电池的正极材料，所述正极材料采用如上述的制备方法制得。
14、另一方面，本申请提供一种钠离子电池，所述钠离子电池包括如上述的用于钠离子电池的正极材料。
15、基于上述技术方案，本申请具有以下有益效果：
16、本申请的技术方案将硫酸钠、无水硫酸亚铁和草酸钠按配比溶解于水中，得到前驱体溶液，然后对前驱体溶液除水干燥，得到前驱体材料，使草酸钠、硫酸钠和无水硫酸亚铁完全溶解并分布混合均匀；然后将前驱体材料与固态碳源混合后，于无氧环境中研磨，得到复合中间体材料；将复合中间体材料置于无氧环境中，在草酸钠分解温度以下进行煅烧处理，冷却研磨后，得到用于钠离子电池的正极材料，所得到的材料各组分分散均匀、且粒径较小，在电芯匀浆过程中可以分散充分，降低电芯化成分解后的孔隙量和孔隙尺寸，提升压实密度和能量密度，不仅通过补充钠源降低首次充放电的不可逆容量，提高电芯首效与能量密度，还能确保电芯的循环性能。此外，结合草酸钠的还原性，在前驱体溶液的形成过程中无需添加抗氧化剂，确保材料稳定性的同时简化电极材料成分，且草酸钠和导电碳材料接触好，粒径小，能够进一步降低分解电压。并且，本申请在正极材料制备过程中实现钠离子补充，无需对半电池进行嵌钠等后处理，显著降低制备成本，有利于批量生产。
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1.一种用于钠离子电池的正极材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，硫酸钠和无水硫酸亚铁间的摩尔比为1:1～2。
3.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，加入的硫酸钠和无水硫酸亚铁的质量之和，与加入的草酸钠质量的比为1:0.01～0.1。
4.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述固态碳源占所述前驱体材料的质量百分比为3％-7％。
5.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的煅烧温度为400℃以下。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述固态碳源选自碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨和碳纳米纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液的除水干燥温度为130-250℃。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液的除水干燥方式为喷雾干燥，所述喷雾干燥的进口设定温度为130-170℃，
9.一种用于钠离子电池的正极材料，其特征在于，所述正极材料采用如权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得。
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的用于钠离子电池的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种用于钠离子电池的正极材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，硫酸钠和无水硫酸亚铁间的摩尔比为1:1～2。
3.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，加入的硫酸钠和无水硫酸亚铁的质量之和，与加入的草酸钠质量的比为1:0.01～0.1。
4.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述固态碳源占所述前驱体材料的质量百分比为3％-7％。
5.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的煅烧温度为400℃以下。
6.根据权利要求1-4中任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，王齐，熊玉婷，韦余金，赵建庆，
申请(专利权)人：江苏众钠能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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