[0064] 在20°C下,將上述鈉離子電池正極材料A和硝酸鋁加入到去離子水中超聲分散 15min,通過(guò)計(jì)量泵以2mL/min的進(jìn)料速度輸送到噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥造粒;噴霧干燥 機(jī)的進(jìn)口溫度為210°C,出口溫度為110°C ;將造好粒的粉末樣品置于馬弗爐中于450°C熱 處理2h,得鈉離子電池正極材料B,其組成為Na (Naa 5Nia2Mna 2) 02/Al203。
[0065] 其中,氧化鋁包覆量0. 5%,所述百分比為氧化鋁相對(duì)于鈉離子電池正極材料B的 質(zhì)量百分比。
[0066] 實(shí)施例2
[0067] 1、鈉離子電池正極材料A的制備方法
[0068] (1)依次稱量硝酸鎳、硫酸亞鐵和硝酸錳,使鎳原子、鐵原子和錳原子的摩爾比例 為 0? 25 :0? 4 :0? 3,稱取醋酸鈉,使得(nFe+nfc+nNi) :nNa= 1 :1. 05 ;
[0069] 采用去離子水為分散劑,將可溶性過(guò)渡金屬鹽配制成濃度為2mol/L的混合水溶 液,將氫氧化鈉配制成濃度為5mol/L的沉淀劑,將氨水配制成濃度為5mol/L的絡(luò)合劑;
[0070] (2)將混合水溶液、沉淀劑和絡(luò)合劑并流加入反應(yīng)釜中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)后,后陳化 12h、過(guò)濾、去離子洗滌2次、100°C烘干10h得到前驅(qū)體粉末;將前驅(qū)體粉末與醋酸鈉均勻混 合后,于空氣氣氛下950°C燒結(jié)10h,自然冷卻,得鈉離子電池正極材料A,其組成為Na (Naa^ 5Fe。. 4NiQ. 25MnQ. 3) 02。
[0071] 其中,反應(yīng)釜的攪拌速度為800r/min,共沉淀反應(yīng)的溫度為40°C,共沉淀反應(yīng)時(shí) 間為l〇h,共沉淀反應(yīng)的pH值為10. 5 ;混合水溶液、沉淀劑和絡(luò)合劑進(jìn)入反應(yīng)釜的流量分別 為 100mL/min、40mL/min 以及 40mL/min〇
[0072] 2、鈉離子電池正極材料B的制備方法
[0073] 在20°C下,將上述鈉離子電池正極材料A和醋酸鋁加入到去離子水中超聲分散 15min,通過(guò)計(jì)量泵以2mL/min的進(jìn)料速度輸送到噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥造粒;噴霧干燥 機(jī)的進(jìn)口溫度為230°C,出口溫度為120°C ;將造好粒的粉末樣品置于馬弗爐中于350°C熱 處理2h,得鈉離子電池正極材料B,其組成為
[0074] 其中,氧化鋁包覆量1. 0%,所述百分比為氧化鋁相對(duì)于鈉離子電池正極材料B的 質(zhì)量百分比。
[0075] 實(shí)施例3
[0076] 1、鈉離子電池正極材料A的制備方法
[0077] (1)依次稱量氯化鎳、氯化亞鐵和氯化錳,使鎳原子、鐵原子和錳原子的摩爾比例 為 0? 3 :0? 3 :0? 3,稱取碳酸鈉,使得(nFe+nfc+nNi) :nNa= 1 :L 1 ;
[0078] 采用去離子水為分散劑,將可溶性過(guò)渡金屬鹽配制成濃度為lmol/L的混合水溶 液,將氫氧化鈉配制成濃度為2mol/L的沉淀劑,將氨水配制成濃度為2mol/L的絡(luò)合劑;
[0079] (2)將混合水溶液、沉淀劑和絡(luò)合劑并流加入反應(yīng)釜中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)后,后陳化 靜置12h、過(guò)濾、去離子水洗滌兩次、100°C烘干10h得到前驅(qū)體粉末;將前驅(qū)體粉末與碳酸 鈉均勻混合后,于空氣氣氛下700°C燒結(jié)15h,自然冷卻,得鈉離子電池正極材料A,其組成 為似(似。.和。. 3附。.鄭。.3)02;
[0080] 其中,反應(yīng)釜的攪拌速度為400r/min,共沉淀反應(yīng)的溫度為60°C,共沉淀反應(yīng)時(shí) 間為5h,共沉淀反應(yīng)的pH值為11. 5 ;混合水溶液、沉淀劑和絡(luò)合劑進(jìn)入反應(yīng)釜的流量分別 為 8mL/min、4mL/min 以及 4mL/min〇
[0081] 2、鈉離子電池正極材料B的制備方法
[0082] 在20°C下,將上述鈉離子電池正極材料A和硝酸鋁加入到去離子水中超聲分散 lOmin,通過(guò)計(jì)量泵以2mL/min的進(jìn)料速度輸送到噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥造粒;噴霧干燥 機(jī)的進(jìn)口溫度為200°C,出口溫度為110°C ;將造好粒的粉末樣品置于馬弗爐中于400°C熱 處理lh,得鈉離子電池正極材料B,其組成為Na (Naa iFeuNiuMnu) 02/Al203。
[0083] 其中,氧化鋁包覆量2. 0%,所述百分比為氧化鋁相對(duì)于鈉離子電池正極材料B的 質(zhì)量百分比。
[0084] 實(shí)施例4
[0085] 1、鈉離子電池正極材料A的制備方法
[0086] (1)依次稱量硫酸鎳、硫酸亞鐵和硫酸錳,使鎳原子、鐵原子和錳原子的摩爾比例 為 0? 1 :0? 6 :0? 1,稱取碳酸鈉,使得(nFe+nfc+nNi) :nNa= 1 :1. 2 ;
[0087] 采用去離子水為分散劑,將可溶性過(guò)渡金屬鹽配制成濃度為lmol/L的混合水溶 液,將氫氧化鈉配制成濃度為4mol/L的沉淀劑,將氨水配制成濃度為4mol/L的絡(luò)合劑;
[0088] (2)將混合水溶液、沉淀劑和絡(luò)合劑并流加入反應(yīng)釜中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)后,后陳化 靜置12h、過(guò)濾、去離子水洗滌兩次、100°C烘干10h得到前驅(qū)體粉末;將前驅(qū)體粉末與碳酸 鈉均勻混合后,于空氣氣氛下600°C燒結(jié)20h,自然冷卻,得鈉離子電池正極材料,其組成為Na(Na〇. 2Fe〇. 6Ni〇.iMn。.丄)02;
[0089] 其中,反應(yīng)釜的攪拌速度為800r/min,共沉淀反應(yīng)的溫度為50°C,共沉淀反應(yīng)時(shí) 間為l〇h,共沉淀反應(yīng)的pH值為9. 0 ;混合水溶液、沉淀劑和絡(luò)合劑進(jìn)入反應(yīng)釜的流量分別 為 200mL/min、100mL/min 以及 100mL/min〇
[0090] 2、鈉離子電池正極材料B的制備方法
[0091] 在25°C下,將上述鈉離子電池正極材料和硝酸鋁加入到去離子水中超聲分散 5min,通過(guò)計(jì)量泵以10mL/min的進(jìn)料速度輸送到噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥造粒;噴霧干燥 機(jī)的進(jìn)口溫度為250°C,出口溫度為100°C ;將造好粒的粉末樣品置于馬弗爐中于300°C熱 處理lh,得鈉離子電池正極材料B,其組成為Na (NauFe^Nia ^ 02/Al203。
[0092] 其中,氧化鋁包覆量0. 5%,所述百分比為氧化鋁相對(duì)于鈉離子電池正極材料B的 質(zhì)量百分比。
[0093] 對(duì)比例1
[0094] 按照 Electrochemistry Communications, 18, 2012,第 67 頁(yè),左欄第 1 段公開(kāi)的 制備方法制備氧化鎳鐵錳酸鈉正極材料,其組成為NaNi^Fe^Mn^C^。
[0095] 效果實(shí)施例1
[0096] 將實(shí)施例1制備的鈉離子電池正極材料(即未包覆氧化鋁上的鈉離子電池正 極材料)進(jìn)行ICP測(cè)試,其測(cè)試結(jié)果如表1所示。其中,ICP型號(hào)為賽默飛世爾科技公司 的iCAP6000Radial。由表1可知,ICP測(cè)試結(jié)果與本發(fā)明鈉離子電池正極材料的組成 Na (NaaiFe。. 5NiQ. 2MnQ. 2) 02相匹配。
[0097] 表 1
[0098]
[0099] 同理,將實(shí)施例2-4制備的鈉離子電池正極材料進(jìn)行ICP測(cè)試,每個(gè)實(shí)施例的鈉離 子電池正極材料的組成與其ICP測(cè)試結(jié)果均相吻合。
[0100] 效果實(shí)施例2
[0101] 稱取1.8g實(shí)施例1制備的氧化鋁包覆鈉離子電池正極材料,加入0. lg碳黑和 〇. lg溶于N,N' -甲基吡咯烷酮的聚偏氟乙烯,混合均勻后涂覆于鋁箔上制成電極片。在 氬氣氣氛的手套箱中,以金屬鈉片為對(duì)電極,Celgard2700為隔膜,lM/NaC104/PC:EMC(1 :1) 為電解液,組裝成紐扣電池。
[0102] 在2. 0-4. 0V電壓范圍,對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試。圖1為實(shí)施例1氧化鋁包覆鈉離 子電池正極材料在26mA/g電流密度下的充放電測(cè)試曲線圖。
[0103] 按照上述所述方法制作實(shí)施例1鈉離子電池正極材料A和對(duì)比例1氧化鎳鐵錳酸 鈉正極材料的紐扣電池。圖2為實(shí)施例1鈉離子電池正極材料A、對(duì)比例1的材料在26mA/ g電流密度下的充放電測(cè)試曲線圖,其中,la和lb分別為鈉離子電池正極材料A的充放電 曲線,Ila和