一种纳米片状钠离子电池正极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106711440A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201710050601.7(51)Int.Cl.(22)申请日2017.01.20H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)(71)申请人东莞市迈科新能源有限公司H01M10/054(2010.01)地址523000广东省东莞市大朗镇美景大C01G53/00(2006.01)道西1888号迈科工业园1号厂房B82Y30/00(2011.01)申请人东莞市迈科科技有限公司东莞市迈科锂离子电池工业节能技术研究院(72)发明人黄象金宋晓娜邓耀明黄云辉周训富文庆有张新河常嵩李中廷赵玲(74)专利代理机构深圳市智圈知识产权代理事务所(普通合伙)44351代理人韩绍君权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种纳米片状钠离子电池正极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种纳米片状钠离子电池正极材料，其分子式为Na0.45(Mn0.52Ni0.28-xFex)O2，其中x为0.08～0.2，该纳米片状钠离子电池正极材料的分子式中原子Na：Mn+Ni+Fe：O的摩尔比为0.45:0.8:2.0，分子式为Na0.45M0.8O2，其中M为金属元素。本发明还公开了上述纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法。与现有技术相比，本发明的钠离子电池正极材料的制备方法为溶胶-凝胶法，环保简易，可操作性强，重复性好，所得材料的六边形纳米片状材料形貌独特，显著提高了材料的结构稳定性、储钠比容量和倍率放电性能，能够让钠离子更快地嵌脱，可以稳定嵌/脱钠离子，使用寿命长，规整性好，比容量高、倍率性能好、性能稳定。CN106711440ACN106711440A权利要求书1/1页1.一种纳米片状钠离子电池正极材料，其特征在于，该纳米片状钠离子电池正极材料的分子式为Na0.45(Mn0.52Ni0.28-xFex)O2，其中x为0.08～0.2。2.根据权利要求1所述的纳米片状钠离子电池正极材料，其特征在于，该纳米片状钠离子电池正极材料的分子式中原子Na：Mn+Ni+Fe：O的摩尔比为0.45:0.8:2.0，分子式为Na0.45M0.8O2，其中M为金属元素。3.一种权利要求1或2所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，将可溶性镍盐、铁盐、锰盐、钠盐加入去离子水中，搅拌溶解均匀，得到混合盐溶液；第二步，向第一步所得的混合盐溶液中加入柠檬酸水溶液，在中温水浴下搅拌反应一段时间，加入氨水调节PH值，继续在高温水浴下搅拌反应一段时间，反应得到前驱体凝胶；第三步，将第二步所得的前驱体凝胶进行干燥、研磨、预烧结、高温烧结后，得到纳米片状钠离子电池正极材料。4.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的可溶性镍盐为正二价镍盐，正二价镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍中的任一种；所述的可溶性铁盐为氯化亚铁、硝酸铁、醋酸亚铁中的任一种；所述的可溶性锰盐为正二价锰盐，正二价锰盐为硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰、氯化锰中的任一种；所述的可溶性钠盐硝酸钠、氯化钠中的任一种。5.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的第一步中混合盐溶液的质量分数为6.3％～9.6％。6.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的第二步中氨水调节PH为5.5～6.0。7.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的第二步中柠檬酸水溶液的浓度为0.04～0.07g/mL。8.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的第二步中混合盐溶液与柠檬酸水溶液的质量比为0.7～3.2。9.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的第二步中中温水浴的温度为40～50℃、反应时间为1～3小时，所述的第二步中高温水浴的温度为60～90℃、反应时间为6～8小时。10.根据权利要求3所述的纳米片状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的第三步中具体包括在100℃干燥12～16小时，在500℃预烧结4～6小时，在850～950℃烧结12～14小时。2CN106711440A说明书1/4页一种纳米片状钠离子电池正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电化学材料技术领域，特别涉及一种纳米片状钠离子电池正极材料及其制备方法。背景技术[0002]随着能源匮乏、资源紧缺、环境污染等问题日益严重，开发新型清洁可持续的能源已成为人们关注的重点。由于钠资源丰富，在地壳中的含量为2.64％，在海水中NaCl的含量占