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鈉離子電池正極材料及其制備方法和應用與流程

1362   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:湖北萬潤新能源科技股份有限公司  
2023-10-26 16:35:24
1.本發(fā)明涉及鈉離子電池技術領域,尤其是涉及一種鈉離子電池正極材料及其制備方法和應用。 背景技術: 2.汽車產(chǎn)能的爆發(fā)讓鋰資源價格上漲,鋰電池除了鋰之外,還使用另一種稀有金屬-鈷(co)。研究顯示,利用現(xiàn)行技術生產(chǎn)1輛純電動汽車(ev),大約要使用20kg的鋰和大約40kg的co。鋰和鈷這種稀缺能源不可避免的會面臨資源減少和價格上漲。而鈉作為僅次于鋰的第2輕的金屬元素,豐度高達2.3%~2.8%,比鋰高4~5個數(shù)量級,且與鋰有著相似的物理化學性質(zhì),因此,鈉離子電池得到廣泛關注。 3.早在20世紀七八十年代,有著“后鋰電池”之稱的鈉離子電池就已經(jīng)被提出,與鋰離子電池幾乎同時起步,但隨著鋰離子電池的成功商業(yè)化,鈉離子電池研究逐漸被淡化。當時只是簡單的將鋰離子電池上成功應用的電極材料套用到鈉離子電池上,沒有考慮鈉離子電池與鋰離子電池對材料晶格結構要求的區(qū)別,導致鈉離子電池的效果較差。近年來,隨著人們逐漸認識到鋰離子電池大規(guī)模應用帶來的鋰資源緊張,以及充分從鈉離子電池的特殊性來設計電極材料,進而取得了較好的效果,使鈉離子電池重新成為研究熱點。 4.目前,層狀氧化物鈉電池材料,雖然具有能量密度高的優(yōu)點,但是其循環(huán)性能很差。普魯士藍結構的鈉電池材料,能量密度還是偏低,且結構不穩(wěn)定,存在有毒有害的原材料。聚陰離子鈉電池材料具有結構穩(wěn)定、循環(huán)壽命長等優(yōu)點,但是一般其容量比較低,能量密度低。 5.有鑒于此,特提出本發(fā)明。 技術實現(xiàn)要素: 6.本發(fā)明的第一目的在于提供一種鈉離子電池正極材料的制備方法,該方法步驟簡單、成本低、制得的鈉離子電池正極材料具有導電性好、容量高、能量密度高等特點。 7.本發(fā)明的第二目的在于提供一種鈉離子電池正極材料,采用如上所述的鈉離子電池正極材料的制備方法制備得到 8.本發(fā)明的第三目的在于提供一種鈉離子電池,包括如上所述的鈉離子電池正極材料。 9.為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術方案: 10.本發(fā)明提供了一種鈉離子電池正極材料的制備方法,包括如下步驟: 11.(a)硼氫化鈉和氫氧化錳鐵的混合物研磨后得到第一漿料,所述第一漿料經(jīng)噴霧干燥和煅燒后得到第一煅燒料; 12.(b)所述第一煅燒料、碳源、釩源、碳酸氫鈉和水的混合物研磨后得到第二漿料,所述第二漿料依次經(jīng)過噴霧干燥、煅燒、粉碎、篩分和除鐵后得到所述鈉離子電池正極材料。 13
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