一种富钠正极材料、制备方法、电池及其用途技术

一种富钠正极材料、制备方法、电池及其用途；制备方法，包括以下步骤：将乙酸钠、乙酸铬和柠檬酸溶于去离子水，配置成混合溶液后置于水浴锅中加热至呈凝胶状态，获得湿凝胶；乙酸钠与乙酸铬摩尔混合比例为(1+x):(1‑x)(0.1≤x≤0.3)；将得到的湿凝胶用液氮急冻后，放入冷冻干燥机进行冷冻干燥处理，获得干凝胶；研磨细化干凝胶；将干凝胶置于马弗炉内，低温热处理得到铬酸钠粉末；在还原性气氛下煅烧铬酸钠粉末，煅烧温度为800～1000℃，得到富钠正极材料Na<subgt;1+x</subgt;Cr<subgt;1‑x</subgt;O<subgt;2</subgt;。本方案的富钠正极材料能实现宽电化学窗口内稳定的电化学可逆性，展现出优秀的电化学性能，解决了现有掺杂技术的加工难度高、成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及正极材料领域，尤其涉及一种富钠正极材料、制备方法、电池及其用途。

技术介绍

1、锂离子电池因其高能量密度、高能量转换效率和维护简单，被认为是便携式电子设备和电动汽车最有前途的电池技术。然而，新兴的锂离子电池市场不可避免地受限于锂资源受限和不可预测的价格波动。因此，寻找一种可替代锂离子电池以适应大规模新能源器件市场尤为重要。而钠离子电池作为新一代大型储能设备，资源丰富、价格便宜以及工作原理与钠离子电池相似，有望取代锂离子电池成为下一代新型储能电池的主流。

2、正极材料的选择是制约钠离子电池发展的主要原因。在众多正极材料中，层状氧化物nacro2具有理论比容量高(250mah·g-1)、电化学可逆性好和钠离子扩散动力学快等优势而受到瞩目。然而，高充电截止电压将导致过渡金属层中的铬发生不可逆迁移引起结构不稳定，为避免这种情况，目前nacro2的电充电截止电压一般都小于3.6v，此时约有0.5molna+离子可逆脱嵌，对应比容量约120mah·g-1，只有理论比容量的一半。基于此，许多学者通过在na、cr和o位点上进行元素掺杂，拓宽其工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富钠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所述的一种富钠正极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，混合溶液的浓度为10～40g/L；在所述步骤(2)中，冷冻干燥处理的时间为12～16h。

3.根据权利要求1所述的一种富钠正极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，还原性气氛为惰性气体与氢气的混合气体，还原性气体中的氢气含量为5～10Vol％。

4.根据权利要求1所述的一种富钠正极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，煅烧的温度从室温升温至最高温时，升温速率为1～5℃/min，在最高温度保温...

【技术特征摘要】

1.一种富钠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所述的一种富钠正极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，混合溶液的浓度为10～40g/l；在所述步骤(2)中，冷冻干燥处理的时间为12～16h。

3.根据权利要求1所述的一种富钠正极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，还原性气氛为惰性气体与氢气的混合气体，还原性气体中的氢气含量为5～10vol％。

4.根据权利要求1所述的一种富钠正极材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽英，杨媛琪，李蕙孜，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：