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      儲鈉正極材料及其制備方法、包含其的正極漿料、正極和電池與流程

      文檔序號:12552974閱讀:來源:國知局

      技術特征:

      1.一種儲鈉復合正極材料,其特征在于,包括NaMnO2和Na4Mn9O18的混合物。

      2.如權利要求1所述的儲鈉復合正極材料,其特征在于,所述NaMnO2與所述Na4Mn9O18的質(zhì)量比為(1~5):(1~5),優(yōu)選(1~2):(1~2)。

      3.一種如權利要求1或2所述的儲鈉復合正極材料的制備方法,其特征在于,將NaMnO2和Na4Mn9O18通過機械混合即得;

      優(yōu)選地,所述機械混合在真空攪拌機、破壁機或超細分散系統(tǒng)中的任意一種中進行,優(yōu)選在超細分散系統(tǒng)中進行;

      優(yōu)選地,所述機械混合包括超細分散;所述超細分散的轉(zhuǎn)速為1000~3000r/min,優(yōu)選3000r/min;

      優(yōu)選地,所述超細分散的時間為5~30s,優(yōu)選10~15s;

      優(yōu)選地,所述超細分散循環(huán)進行2~3次;

      優(yōu)選地,所述機械混合之后還包括過篩;

      優(yōu)選地,所述過篩在所述超細分散系統(tǒng)中進行;

      優(yōu)選地,所述過篩用的篩網(wǎng)為150~300目。

      4.如權利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述NaMnO2通過固相法制備;

      優(yōu)選地,所述Na4Mn9O18通過固相法制備;

      優(yōu)選地,所述固相法包括如下步驟:

      (1)向含有鈉鹽和錳源的混合物中加入溶劑,經(jīng)機械研磨得到混合漿料;

      (2)將步驟(1)所得混合漿料在惰性氣氛下煅燒,冷卻,即得;

      優(yōu)選地,當制備所述NaMnO2時,步驟(1)中所述鈉鹽中的鈉與所述錳源中的錳的摩爾比為(1~1.2):1;

      優(yōu)選地,當制備所述Na4Mn9O18時,步驟(1)中所述鈉鹽中的鈉與所述錳源中的錳的摩爾比為(4~4.3):9。

      5.如權利要求4所述的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述鈉鹽包括碳酸鈉、乙酸鈉和硝酸鈉中的任意一種或至少兩種的組合;

      優(yōu)選地,步驟(1)中所述錳源包括四氧化三錳、三氧化二錳、碳酸錳、乙酸錳和硫酸錳中的任意一種或至少兩種的組合;

      優(yōu)選地,步驟(1)所述混合物中還含有碳源;

      優(yōu)選地,所述碳源包括葡萄糖、多巴胺、介孔碳、蔗糖、丙酮和異丙醇中的任意一種或至少兩種的組合;

      優(yōu)選地,步驟(1)所述混合物中碳源所占的質(zhì)量百分數(shù)為2%~10%,優(yōu)選2%~4%;

      優(yōu)選地,步驟(1)中所述溶劑包括去離子水、乙醇、丙酮和草酸溶液中的任意一種或至少兩種的組合;

      優(yōu)選地,所述溶劑與所述混合物的質(zhì)量比為(2~7):(3~8);

      優(yōu)選地,步驟(1)所述機械研磨包括球磨;

      優(yōu)選地,所述球磨的球磨介質(zhì)與所述混合物的質(zhì)量比為(1~10):(1~3);

      優(yōu)選地,所述球磨在球磨機中進行;

      優(yōu)選地,所述球磨機的轉(zhuǎn)速為300~600r/min;

      優(yōu)選地,所述球磨時間為4~12h。

      6.如權利要求4所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)中煅燒具體為:以1~4℃/min的速率第一次升溫至350℃,保溫2~10h,再以3~10℃/min的速率第二次升溫至750~900℃,保溫6~24h;

      優(yōu)選地,步驟(2)中煅燒具體為:以1.5~3℃/min的速率第一次升溫至350℃,保溫3~5h,再以4~6℃/min的速率第二次升溫至800℃,保溫10~15h;

      優(yōu)選地,所述步驟(2)所述煅燒前還包括干燥,優(yōu)選烘干;

      優(yōu)選地,所述干燥包括:將步驟(1)所得混合漿料在60~80℃下干燥30~60min。

      7.一種包括如權利要求1或2所述的儲鈉復合正極材料的儲鈉正極漿料。

      8.如權利要求7所述的儲鈉正極漿料,其特征在于,所述儲鈉正極漿料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分:

      優(yōu)選地,所述儲鈉正極漿料還包括0.6~3.5質(zhì)量份數(shù)的碳包覆助劑;

      優(yōu)選地,所述碳包覆助劑包括葡萄糖、蔗糖、多巴胺、介孔碳、丙酮和異丙醇中的任意一種或至少兩種的組合。

      9.一種包括如權利要求1或2所述的儲鈉復合正極材料的儲鈉正極。

      10.一種包括如權利要求9所述的儲鈉正極的鈉離子電池。

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