复合负极材料的制备方法、复合负极材料及钠电池技术

本发明专利技术提供了一种复合负极材料的制备方法、复合负极材料及钠电池，制备方法，包括：将钾源、铌源、钛源、铬源、碳源混合，利用固相合成法，得到前驱体，前驱体包括碳包覆的钛基氧化物，钛基氧化物内掺杂有铬离子；将钠源溶解于溶剂得到溶液，向溶液中添加前驱体，通过离子交换法，制备得到复合负极材料。本申请解决了现有技术中负极材料存在容量提升与结构稳定之间的矛盾的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池负极材料，具体而言，涉及一种复合负极材料的制备方法、复合负极材料及钠电池。

技术介绍

1、负极材料作为钠离子电池的核心组成部分之一，对电池的性能起着至关重要的作用，其性能直接影响电池的能量密度、循环寿命、倍率性能和安全性等方面。常见负极材料及其优缺点如下，石墨是传统的锂离子电池负极材料，但因其层间距较小，钠离子难以嵌入和脱出，导致其在钠离子电池中的储钠容量较低，首周库伦效率低，放电倍率差，且可逆容量低，无法满足钠离子电池的高性能要求；硬碳是一类具有无序微晶石墨结构、层间距较大的碳材料，其具有较高的储钠容量和较好的倍率性能，可实现钠离子的快速嵌入脱出，被视为钠离子电池最有前景的负极材料之一。然而，硬碳在充放电过程中也存在一些问题，如首次充放电不可逆容量高、首次库伦效率较低，这主要是由于硬碳表面与电解液之间的副反应导致；而且其在循环过程中体积膨胀较大，影响电池的循环寿命和安全性。

2、针对现有技术中的负极材料存在容量提升与结构稳定之间的矛盾的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，将钾源、铌源、钛源、铬源、碳源混合，利用固相合成法，得到前驱体，包括：

3.根据权利要求2所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，将得到的混合物球磨后进行烘干，得到混合料，包括：

4.根据权利要求1所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛基氧化物中，Na：Nb：Ti：Cr：O摩尔比为(0.4～0.6)mol：(0.4～0.6)mol：(0.4～0.6)mol：(0.04～0.08)mol：2mol。

5.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，将钾源、铌源、钛源、铬源、碳源混合，利用固相合成法，得到前驱体，包括：

3.根据权利要求2所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，将得到的混合物球磨后进行烘干，得到混合料，包括：

4.根据权利要求1所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛基氧化物中，na：nb：ti：cr：o摩尔比为(0.4～0.6)mol：(0.4～0.6)mol：(0.4～0.6)mol：(0.04～0.08)mol：2mol。

5.根据权利要求2所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，将混合料置入马弗炉，依次进行一次保温、加热、二次保温，待马弗炉自然冷却后取出预烧产物，得到所述前驱体的步骤中：所述一次保温的温度为110～130℃、保温时间为1～2h；所述加热的目标温度值为700～900℃；所述二次保温的温度为700～900℃、保温时间为5～7h。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，将钠源溶解于溶剂得到溶液，包括：

7.根据权利要求1至5中任一项所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，向所述溶液中添加所述前驱体，通过离子交换法，制备得到所述复合负极材料，包括：

8.根据权利要求7所述的复合负极材料的制备方法，其特征在于，对过滤产物在80～110℃温度下烘干，制备得到所述复合负极材料，包括：

9.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，何海平，詹世英，周晓琳，张凯，陈柏桦，周圣权，喻重嘉，
申请(专利权)人：格力钛新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：