【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体涉及一种钠离子电池正极材料、正极极片、电池及其制备方法。
技术介绍
1、二次电池具有巨大的潜力，主要包括目前使用量及生产量较少的锂金属电池和当今大量使用的锂离子电池。其高的比能量、高的电池电压、宽的工作温度范围、长寿命地贮存等优点，可以广泛应用与各种小型电器。但目前锂资源的高成本和自然界的资源局限性，阻碍了锂离子电池的进一步应用，尤其在大规模储能领域。
2、钠和锂在地壳中的含量分别为2.75％，0.0065％，钠资源更为富足。另一方面，钠离子电池成本低、安全性高。据中科海钠的测算，钠离子电池的材料成本，比锂离子电池低30％-40％，同时钠电池化学性能相对稳定，不容易形成像锂枝晶那样坚硬的枝晶，在安全性方面较同类别的锂离子电池体系具有优势。最重要的是钠和锂在元素周期表上位于同一主族，两者化学性质和物理性质相似并且钠离子半电池的标准氧化还原电位为比锂离子高0.3v，这使得钠离子电池可选择的电解质范围较广。这些优势促使钠离子二次电池逐渐成为锂离子二次电池理想的补充产品。
3、但如何获得倍率高的钠离子电池的正极材料仍然是现有技术需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种钠离子电池正极材料、正极极片、电池及其制备方法，解决现有技术中如何获得倍率高的钠离子电池的正极材料的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种钠离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s2、将所述悬浊液干燥研磨得到第一粉末，将所述第一粉末在第一加热设备中逐渐升温至350-500℃并保温得到第二粉末，将所述第二粉末继续研磨得到正极材料前驱体；
5、s3、将所述正极材料前驱体在第二加热设备中逐渐升温至600-900℃并保温得到所述钠离子电池正极材料。
6、在一些实施例中，在步骤s1中，所述偏钒酸铵、磷酸二氢铵、氟化钠、柠檬酸和氧化锌的摩尔比为(1.95-2):(1.8-2):(3-3.2):(2.925-3):(0.05-0.08)；和/或，所述分散剂为无水乙醇和水的混合物，所述乙醇和所述水的体积比为1:(1-1.2)。
7、在一些实施例中，在步骤s1中，在转速500-800rpm下球磨8-12小时得到所述悬浊液。
8、在一些实施例中，在步骤s2中，升温至350-500℃的保温时间为3-6小时。
9、在一些实施例中，在步骤s3中，升温至600-900℃的保温时间为6-10小时。
10、在一些实施例中，在步骤s2中，所述第一加热设备按照1-10℃/min逐渐升温至350-500℃。
11、在一些实施例中，在步骤s3中，所述第二加热设备按照1-10℃/min逐渐升温至600-900℃。
12、本专利技术还提出一种钠离子电池正极材料，由上述钠离子电池正极材料的制备方法制得。
13、此外，本专利技术还提出一种正极极片，将上述钠离子电池正极材料，多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯混合研磨，之后涂敷在含碳铝箔上制得。
14、另外，本专利技术还提出一种电池，以上述正极极片作为正极，金属钠片作为负极，玻璃纤维作为隔膜，以溶解有高氯酸钠盐的碳酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯混合溶剂作为有机电解液组装成电池。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本专利技术提出的钠离子电池正极材料的制备方法，通过掺杂锌离子提高材料的导电性能及钠离子扩散系数进而提高材料的钠离子存储性能，该钠离子电池正极材料表现出优异的倍率、较高的比容量和良好的循环稳定性。
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1.一种钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述偏钒酸铵、所述磷酸二氢铵、所述氟化钠、所述柠檬酸和所述氧化锌的摩尔比为(1.95-2):(1.8-2):(3-3.2):(2.925-3):(0.05-0.08)；和/或，所述分散剂为无水乙醇和水的混合物，所述无水乙醇和所述水的体积比为1:(1-1.2)。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，在转速500-800rpm下球磨8-12小时得到所述悬浊液。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，升温至350-500℃的保温时间为3-6小时。
5.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，升温至600-900℃的保温时间为6-10小时。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述第一加热设备按照1-10℃/min逐渐升温
7.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第二加热设备按照1-10℃/min逐渐升温至600-900℃。
8.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的钠离子电池正极材料的制备方法制得。
9.一种正极极片，其特征在于，将权利要求8所述的钠离子电池正极材料，多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯混合研磨，之后涂敷在含碳铝箔上制得。
10.一种电池，其特征在于，以权利要求9所述的正极极片作为正极，金属钠片作为负极，玻璃纤维作为隔膜，以溶解有高氯酸钠盐的碳酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯混合溶剂作为有机电解液组装成电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述偏钒酸铵、所述磷酸二氢铵、所述氟化钠、所述柠檬酸和所述氧化锌的摩尔比为(1.95-2):(1.8-2):(3-3.2):(2.925-3):(0.05-0.08)；和/或，所述分散剂为无水乙醇和水的混合物，所述无水乙醇和所述水的体积比为1:(1-1.2)。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，在转速500-800rpm下球磨8-12小时得到所述悬浊液。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，升温至350-500℃的保温时间为3-6小时。
5.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，升温至6...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪祥，李江玉，谢鹏星，凌苇，谢斌，丁孟莎，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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