【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及正極材料,具體涉及一種層狀氧化物正極材料及由其制備的鈉離子電池。
技術介紹
1、鈉離子電池由于鈉資源極其豐富,而且制造成本低、性能優異,因此有望成為新能源行業發展后期的主要儲能器件。正極材料作為整個電池體系的關鍵一環,其循環穩定性、輸出電壓、熱穩定性、輸出容量、功率密度等指標在整個電池體系中起到了決定性的作用。
2、現有的層狀氧化物正極材料放電容量差,同時產品的循環穩定性低,產品的放電容量、循環穩定性很難協調改進,限制了產品的使用效率。
技術實現思路
1、針對現有技術的缺陷,本專利技術的目的是提供層狀氧化物正極材料及由其制備的鈉離子電池,以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、本專利技術解決技術問題采用如下技術方案:
3、本專利技術提供了一種層狀氧化物正極材料,氧化物正極材料的制備方法為:
4、步驟一:選取原料:ch3coona;(ch3coo)2ni·4h2o與(ch3coo)2mn·4h2o;na、ni、mn的摩爾比為0.67:0.33:0.67;
5、步驟二:將原料分別加入到乙醇中,配制得到乙酸鈉溶液、醋酸鎳溶液和醋酸錳溶液;然后將乙酸鈉溶液、醋酸鎳溶液和醋酸錳溶液于壓力為15mpa的反應釜中,于160℃溫度下處理10h,反應處理,將反應物分別水洗、醇洗各三次,在噴霧干燥,再于700℃下煅燒10h,得到前驅體;
6、步驟三:將前驅體送入到潤性液中攪拌改性處理,改性結束,水洗、干燥,備用;
>7、步驟四:將步驟三產物中加入產物總量10-15%的改性石墨烯劑,混勻;
8、步驟五:再轉至球磨機中球磨1-2h,球磨轉速為1000-1500r/min,球磨結束,即可得到本專利技術的層狀氧化物正極材料。
9、優選地,所述攪拌改性處理的攪拌轉速為450-550r/min,攪拌時間為1-2h。
10、優選地,所述潤性液的制備方法為:
11、s01:將4-6份質量分數5-8%的硝酸鑭溶液、2-4份硅烷偶聯劑kh560和1-3份十二烷基苯磺酸鈉攪拌混勻,得到潤調基液;
12、s02:將改性型納米氧化鋅置于質子輻照箱內輻照20-30min,輻照功率為350-400w,輻照結束,得到輻照劑,將輻照劑加入到潤調基液中攪拌充分,得到潤性液。
13、優選地,所述改性型納米氧化鋅的制備方法為:
14、s11:將納米氧化鋅加入到3-5倍的質量分數5%的檸檬酸鈉溶液中,攪拌均勻,然后水洗、干燥,得到納米氧化鋅劑;
15、s12:將納米氧化鋅劑中加入納米氧化鋅劑總量3-5%的硅溶膠、納米氧化鋅劑總量2-5%的硝酸釔溶液和1-2%的磷酸緩沖溶液,于1000-1500r/min的轉速下球磨1-2h,球磨結束,水洗、干燥,得到改性型納米氧化鋅。
16、優選地,所述硝酸釔溶液的質量分數為3-5%;所述磷酸緩沖溶液的ph值為5.0。
17、優選地,所述改性石墨烯劑的制備方法為:
18、s101:將石墨烯置于210-220℃下熱處理5-10min,然后于1-3℃/min的速率下冷卻至50-60℃,保溫,得到保溫石墨烯劑;
19、s102:將2-5份對乙酰氨基酚、1-3份甲基丙烯酸基鋯鋁酸酯和0.25-0.45份羧甲基纖維素鈉、1-3份木質素磺酸鈉加入到10-15份海藻酸鈉溶液中,攪拌均勻,得到改性液;
20、s103:將保溫石墨烯劑加入到保溫石墨烯劑總量5-10倍的改性液中攪拌改性處理,攪拌結束,水洗、干燥,得到改性石墨烯劑。
21、優選地,所述海藻酸鈉溶液的質量分數為10-15%。
22、優選地,所述攪拌改性處理的攪拌轉速為1000-1500r/min,攪拌時間為1-2h,攪拌溫度為45-50℃。
23、本專利技術還提供了一種層狀氧化物正極材料制備的鈉離子電池。
24、與現有技術相比,本專利技術具有如下的有益效果:
25、本專利技術層狀氧化物正極材料采用乙酸鈉溶液、醋酸鎳溶液和醋酸錳溶液經過高壓反應、熱處理形成的前驅體再通過潤性液中攪拌改性配合改性石墨烯劑球磨協調,通過潤性液、改性石墨烯劑協調改進,通過共同協效,產品的正極材料具有優異的放電容量以及循環穩定性高,性能協調增進;潤性液采用硝酸鑭溶液、硅烷偶聯劑kh560和十二烷基苯磺酸鈉為改性型納米氧化鋅提高活性介質體,便于改進前驅體,改進的前驅體能夠與改性石墨烯劑協調優化,石墨烯置于210-220℃下熱處理5-10min,然后于1-3℃/min的速率下冷卻至50-60℃配合改性液調和改進,從而產品的性能得到進一步協調協進,通過改性液原料之間的相互協配,將石墨烯進一步的優化改進,從而改性石墨烯劑與潤性液對前驅體的協效效果增強,產品的性能得到進一步的改進。
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1.一種層狀氧化物正極材料,其特征在于,氧化物正極材料的制備方法為:
2.根據權利要求1所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述攪拌改性處理的攪拌轉速為450-550r/min,攪拌時間為1-2h。
3.根據權利要求1所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述潤性液的制備方法為:
4.根據權利要求3所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述改性型納米氧化鋅的制備方法為:
5.根據權利要求4所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述硝酸釔溶液的質量分數為3-5%;所述磷酸緩沖溶液的pH值為5.0。
6.根據權利要求4所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述改性石墨烯劑的制備方法為:
7.根據權利要求6所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述海藻酸鈉溶液的質量分數為10-15%。
8.根據權利要求6所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述攪拌改性處理的攪拌轉速為1000-1500r/min,攪拌時間為1-2h,攪拌溫度為45-50℃。
9.一種如權利要求1-8任一項所述層狀氧化物正極材料制備的鈉
...【技術特征摘要】
1.一種層狀氧化物正極材料,其特征在于,氧化物正極材料的制備方法為:
2.根據權利要求1所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述攪拌改性處理的攪拌轉速為450-550r/min,攪拌時間為1-2h。
3.根據權利要求1所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述潤性液的制備方法為:
4.根據權利要求3所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述改性型納米氧化鋅的制備方法為:
5.根據權利要求4所述層狀氧化物正極材料,其特征在于,所述硝酸釔溶液的質量分數為3-...
【專利技術屬性】
技術研發人員:黃桂清,賴見,莫有德,南錄成,陳寬紅,蒙春姣,
申請(專利權)人:莫鈉技術深圳有限公司,
類型:發明
國別省市:
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